如圖3-5-22所示，MN、PQ為兩根間距不均的金屬導軌，水平放置在豎直向下的勻強磁場中，導軌的一端接阻值為10 Ω的電阻R1和電流表，另一端接阻值為5 Ω的電阻R2.質(zhì)量為m="0.1" kg的金屬棒放在導軌ab處，以初速度v0="8" m/s滑到導軌的a′b′處，歷時t="0.08" s.導軌在ab處的間距L1="0.5" m,在a′b′處的間距L2="1.0" m.若金屬棒滑動時始終與導軌接觸良好，電流表的示數(shù)保持不變，不計棒與導軌間的摩擦以及其他電阻的影響.求：

圖3-5-22
（1）金屬棒在導軌a′b′處的速度；
（2）電流表的示數(shù)；
（3）勻強磁場的磁感應(yīng)強度.
(1)4 m/s  (2)1 A  (3)2.5 T
（1）由金屬棒滑動過程中電流表示數(shù)不變可知棒在ab處和a′b′處產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等，即BL1v0=BL2v′
金屬棒在a′b′處的速度為v′=v0="4" m/s.
(2)設(shè)流過金屬棒的電流為I，金屬棒運動過程中只有安培力做功，由能量關(guān)系有
I2R總t=mv02-mv′2
而R總=Ω，解得I="3" A，電流表的示數(shù)IA=·I=×3 A="1" A.
（3）根據(jù)IA=得，B="2.5" T.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖5所示，兩個門形金屬線框放在光滑水平面上，虛線范圍內(nèi)是一個勻強磁場。若線框A向B運動，則能進入B(有接觸而無摩擦)，當A、B接觸的短暫時間內(nèi)A的運動情況是       (       )
A．加速向BB．加速離開BC．減速向BD．靜止不動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，光滑的平行導軌MN、PQ水平放置，相距d="1.0" m,電阻不計，導軌與半徑為R="1" m的半圓形的光滑絕緣體在N、Q處平滑連接。整個裝置處于方向豎直向下的磁感應(yīng)強度為B=4×10-2 T的勻強磁場中。導體棒ab、cd質(zhì)量均為m="1" kg,長度L="1.2" m，電阻均為r="1" Ω,垂直于導軌方向放置，ab、cd相距x="1" m�，F(xiàn)給ab一個水平向右的瞬時沖量I="10" N·s,ab、cd均開始運動。當ab運動到cd原來的位置時，cd恰好獲得最大速度且剛好離開水平導軌。求cd到達半圓形絕緣體頂端時對絕緣體的壓力及整個過程中導體棒所增加的內(nèi)能。（g取10 m/s2）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如右圖所示，一興趣小組探索利用地磁場能否發(fā)電.他們把兩段約10 m長的有包皮的銅絲導線絞在一起當搖繩，用另外兩段導線把搖繩與一靈敏電流表相連.兩個同學搖動搖繩，靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)，證明了利用地磁場能夠發(fā)電.關(guān)于該探索性實驗，以下說法正確的是（   ）
A．靈敏電流表的指針左右擺動
B．靈敏電流表的指針向一個方向擺動
C．搖繩的兩個同學沿南北方向站立時，靈敏電流表的指針擺動角度大
D．搖繩的兩個同學沿東西方向站立時，靈敏電流表的指針擺動角度大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖12-62所示，兩根足夠長且電阻不計的光滑平行金屬導軌，固定在同一水平面上，勻強磁場垂直于導軌所在的平面.兩根質(zhì)量均為m且電阻不相同的金屬桿甲和乙跨放在導軌上，兩金屬桿始終與導軌垂直.現(xiàn)在在金屬桿甲上加一個與金屬桿甲垂直且水平向右的恒力F，使金屬桿甲從靜止開始沿導軌向右滑動.與此同時，在金屬桿乙上加上另外一個與金屬桿乙垂直且水平向左的拉力，該拉力的功率恒為P，使金屬桿乙也由靜止開始沿導軌向左滑動.已知經(jīng)過時間t，甲桿位移為s，兩金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱之和為Q，此時兩桿剛好都勻速運動，在該時刻立即撤去作用在乙上的拉力.試求在以后的過程中，甲、乙兩桿組成的系統(tǒng)，最多還能產(chǎn)生多少焦耳熱？

圖12-62

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題



閉合線圈abcd用絕緣硬竿懸于O點，虛線表示有界磁場B。把線圈從圖示位置釋放后使其擺動，不計其他阻力，線圈將很快就停在豎直方向平衡而不再擺動，這是為什么？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

據(jù)報道，1992年7月，美國"阿特蘭蒂斯"號航天飛機進行了一項衛(wèi)星懸繩發(fā)電實驗取得部分成功．航天飛機在地球赤道上空離地面約3400km處由東向西飛行，從航天飛機上向地心方向發(fā)射一顆衛(wèi)星，攜帶一根長20km，電阻為800W的金屬懸繩，使這根懸繩與地磁場垂直，做切割磁感線運動，假定這一范圍內(nèi)的地磁場是均勻的，磁感應(yīng)強度約為，且認為懸繩上各點的切割速度都與航天飛機的速度相同，根據(jù)理論設(shè)計，通過電離層（由等離子體組成）的作用，懸繩可產(chǎn)生約3A的感應(yīng)電流，試求：
（1）航天飛機相對于地面的大約速度?（地表面重力加速度為，地球半徑為6400km）
（2）懸線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢?
（3）懸線兩端的電壓?
（4）航天飛機繞地球運行一周懸線輸出的電能?
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，兩根相距為d足夠長的平行金屬導軌位于水平的xOy平面內(nèi)，導軌與x軸平行，一端接有阻值為R的電阻.在x>0的一側(cè)存在豎直向下的勻強磁場，一電阻為r的金屬直桿與金屬導軌垂直放置，且接觸良好，并可在導軌上滑動.開始時，金屬直桿位于x=0處，現(xiàn)給金屬桿一大小為v0、方向沿x軸正方向的初速度.在運動過程中有一大小可調(diào)節(jié)的平行于x軸的外力F作用在金屬桿上，使金屬桿保持大小為a，方向沿x軸負方向的恒定加速度運動.金屬導軌電阻可忽略不計.求：

⑴金屬桿減速過程中到達x0的位置時，金屬桿的感應(yīng)電動勢E；
⑵回路中感應(yīng)電流方向發(fā)生改變時，金屬桿在軌道上的位置；
⑶若金屬桿質(zhì)量為m，請推導出外力F隨金屬桿在x軸上的位置（x）變化關(guān)系的表達式.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖6所示，邊長為L的正方形閉合線框，在磁感強度為B的勻強磁場中，以一條邊為軸，以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸與B垂直，線圈總電阻為R，導線電阻不計，下列說法中正確的是：
A．伏特表示數(shù)為BL2ω/8
B．伏特表示數(shù)為BL2ω/8
C．線圈轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生熱量為πB2L4ω/R
D．線圈轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生熱量為2πB2L4ω/R

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