15．如圖所示，在磁感應(yīng)強度B=1.0 T的勻強磁場中，金屬桿PQ在外力F作用下在粗糙U形導(dǎo)軌上以速度v=2m/s向右勻速滑動，兩導(dǎo)軌間距離L=1.0 m，電阻R=3.0Ω，金屬桿PQ的電阻r=1.0Ω，導(dǎo)軌電阻忽略不計，則下列說法正確的是（　　）
A．通過R的感應(yīng)電流的方向為由d到a
B．金屬桿PQ兩端電壓為1.5 V
C．金屬桿PQ受到的安培力大小為0.5 N
D．外力F做功大小等于電路產(chǎn)生的焦耳熱

分析 導(dǎo)體PQ垂直切割磁感線，由右手定則判斷感應(yīng)電流的方向，由E=BLv求解感應(yīng)電動勢的大小，由串聯(lián)電路的特點求PQ間的電壓．由公式F=BIL求PQ所受的安培力；外力F克服摩擦力和安培力做功．

解答 解：A、由右手定則判斷知，導(dǎo)體PQ產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為Q→P，通過R的感應(yīng)電流的方向為由a到d．故A錯誤．
B、導(dǎo)體PQ切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為：E=BLv=1.0×1×2V=2V．
金屬桿PQ兩端電壓為：U=$\frac{R}{R+r}$E=$\frac{3}{3+1}$×2V=1.5V，故B正確．
C、感應(yīng)電流為：I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{2}{3+1}$A=0.5A，安培力 F安=BIL=1.0×0.5×1N=0.5N．故C正確．
D、金屬桿PQ在外力F作用下在粗糙U型導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動，外力F做功大小等于電路產(chǎn)生的焦耳熱和導(dǎo)軌與金屬桿之間的摩擦力產(chǎn)生的內(nèi)能的和．故D錯誤．
故選：BC

點評 本題是法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和安培力公式等的綜合應(yīng)用，該題中要明確功與能的關(guān)系，知道外力F克服摩擦力和安培力做功，外力F做功大小等于電路產(chǎn)生的焦耳熱和導(dǎo)軌與金屬桿之間的摩擦力產(chǎn)生的內(nèi)能的和．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

14．2016年8月，受臺風(fēng)“電母”影響，江蘇多地暴雨，嚴(yán)重影響了道路交通安全．某高速公路同一直線車道上同向勻速行駛的轎車和貨車，其速度大小分別為v1=32m/s，v2=20m/s，轎車在與貨車距離x0=16m時才發(fā)現(xiàn)前方有貨車，若此時轎車只是立即剎車，則轎車要經(jīng)過S=128m才停下來．兩車可視為質(zhì)點，求：
（1）轎車剎車后減速運動的加速度大��；
（2）若轎車剎車時貨車以v2勻速行駛，通過計算分析兩車是否會相撞；
（3）若轎車在剎車的同時給貨車發(fā)信號，貨車司機經(jīng)t0=1s收到信號并立即以大小a2=4m/s2的加速度加速前進，通過計算分析兩車會不會相撞？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．如圖所示，重力不計帶正電的粒子水平向右進入勻強磁場，對該帶電粒子進入磁場后的運動情況，以下判斷正確的是（　�。�
A．粒子向上偏轉(zhuǎn)B．粒子向下偏轉(zhuǎn)
C．粒子不偏轉(zhuǎn)D．條件不足，無法判斷

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．如圖所示，一對長度為L、相距為d的平行金屬極板M、N水平放置，接在電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源兩端．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子P（電性未知）以速度v0從緊挨極板M的一端平行于極板射入，若帶電粒子P剛好打在極板N的另一端，兩極板之間的電場可視為勻強電場，則下列說法正確的是（　�。�
A．若帶電粒子P的重力不可忽略，則帶電粒子P一定帶正電
B．若帶電粒子P的重力不可忽略，則帶電粒子P打在極板N之前的速度大小一定小于$\sqrt{{v}_{0}^{2}+\frac{{q}^{2}{E}^{2}{L}^{2}}{{m}^{2}zxjdbpt^{2}{v}_{0}^{2}}}$
C．若帶電粒子P的重力不計，則帶電粒子P在極板之間可能做變加速曲線運動
D．若帶電粒子P的重力不計，則帶電粒子P打在極板N之前的速度大小為$\sqrt{{v}_{0}^{2}+\frac{{q}^{2}{E}^{2}{L}^{2}}{{m}^{2}pb199lr^{2}{v}_{0}^{2}}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

10．如圖所示，在一對平行且足夠長的金屬導(dǎo)軌的上端連接一阻值為R=1Ω的定值電阻，兩導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)，與水平面夾角θ=37°，質(zhì)量為m=0.1kg，長為L=1.0m的水平導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距也為L，現(xiàn)使導(dǎo)體棒從靠近電阻處由靜止開始下滑，已知導(dǎo)體棒電阻為r=1Ω，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小B=1T．g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）剛釋放時，導(dǎo)體棒的加速度大�。�
（2）運動過程中，導(dǎo)體棒的最大速率；
（3）導(dǎo)體棒從靜止開始到下滑距離為x=0.1m過程中（導(dǎo)體棒已達最大速率），電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

20．如圖甲所示，固定的光滑平行導(dǎo)軌（電阻不計）與水平面夾角為θ=30°，導(dǎo)軌足夠長且間距L=0.5m，底端接有阻值為R=4Ω的電阻，整個裝置處于垂直于導(dǎo)體框架向上的勻強磁場中．一質(zhì)量為m=1kg、電阻r=1Ω、長度也為L的導(dǎo)體棒MN在沿導(dǎo)軌向上的外力F作用下由靜止開始運動，拉力F與導(dǎo)體棒速率倒數(shù)關(guān)系如圖乙所示．已知g=10m/s2．求：
（1）v=5m/s時拉力的功率．
（2）勻強磁場的磁感應(yīng)強度．
（3）當(dāng)棒的加速度a=8m/s2時，導(dǎo)體棒受到的安培力．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．如圖所示，用三根長為L的絕緣細(xì)線懸掛著兩個質(zhì)量均為m，帶電量分別為+q和-q的小球，若加一水平向左的勻強電場，使細(xì)線被拉緊處于平衡狀態(tài)，分析：
（1）場強E的大小應(yīng)滿足什么條件？
（2）若剪斷OB細(xì)線，試畫出系統(tǒng)重新平衡后的狀態(tài)圖，并求出此時OA的拉力．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

4．如圖所示，在鉛板A中心處有一個放射源C，它能向各個方向不斷地射出速度大小相等的電子流，B為金屬網(wǎng)，M為緊靠金屬網(wǎng)外側(cè)的熒光屏，電子打在熒光屏上會使其發(fā)出熒光，A和B連接在分壓電路上，它們相互平行且正對面積足夠大．已知電源電動勢為E，滑動變阻器的最大電阻是電源內(nèi)阻的4倍，A、B間距為d，電子質(zhì)量為m，電量為e，閉合電鍵k，不計電子運動所形成的電流對電路的影響、忽略重力作用．
（1）當(dāng)圖中滑動變阻器的滑片置于變阻器中點時，求A、B間的場強大小EAB；
（2）當(dāng)圖中滑動變阻器的滑片置于變阻器最右端時，若電子流初速率為v0，求電子打到熒光屏的速率；
（3）若移動變阻器的滑片移至某位置，熒光屏上形成的亮斑最小面積為S，求出此時電子剛離開放射源C的初速度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

5．要使靜止在水平地面上重為40kg的物體從原地移動，必須至少用100N的水平推力，但物體從原地移動后，只要80N的水平推力就可以使之勻速地移動．（重力加速度g=10m/s2）求：
（1）物體與地面間的最大靜摩擦力fmax；
（2）物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ．

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