17．如圖，水平面（紙面）內間距為l的平行金屬導軌間接一電阻R=1Ω，質量為m=1kg，長度為l=1m的金屬桿置于導軌上，t=0時，金屬桿在水平向右，大小為F=2N的恒定拉力作用下由靜止開始運動，t0=4s時刻，金屬桿進入磁感應強度大小為B=0.5T、方向垂直于紙面向里的勻強磁場區(qū)域，且在磁場中恰好能保持勻速運動，桿與導軌的電阻忽略不計，兩者始終保持垂直且接觸良好，兩者之間的滑動摩擦力為f=1N，重力加速度大小為g=10m/s2．求：
（1）未進入磁場前，金屬桿做勻加速直線運動的加速度大小；
（2）金屬桿在磁場中運動時產(chǎn)生的電動勢大小；
（3）金屬桿進入磁場后所受安培力的大小．

分析 （1）對導體棒受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可求得加速度大�。�
（2）根據(jù)速度公式可求得進入磁場時的速度，再根據(jù)E=BLv即可求得電動勢；
（3）進入磁場后做勻速運動，根據(jù)平衡條件即可求得安培力的大�。�

解答 解：（1）未進入磁場前，受拉力和摩擦力作用，根據(jù)牛頓第二定律可得：F-f=ma，
解得：a=$\frac{F-f}{m}$=$\frac{2-1}{1}$=1m/s2；
（2）剛進磁場時的速度為：v0=at0
感應電動勢為：E=Blv0
解得：E=Blat0=0.5×1×1×4=2V
（3）由左手定則可知，安培力向左； 根據(jù)共點力平衡條件可得：
F安=F-f=2-1=1N
答：（1）未進入磁場前，金屬桿做勻加速直線運動的加速度大小1m/s2；
（2）金屬桿在磁場中運動時產(chǎn)生的電動勢大小2V；
（3）金屬桿進入磁場后所受安培力的大小為1N．

點評 本題考查電磁感應與受力和電路的結合問題，要注意正確受力分析是解題的關鍵，同時明確牛頓第二定律的正確應用即可求解．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

5．如圖甲所示，質量M=2kg的木板以初速度v0=5m/s在光滑的水平面上運動，質量m=0.5kg的滑塊落在木板的右端沒有彈起，最終恰好沒掉下來，從滑塊落到木板上開始計時，二者的速度-時間圖象如圖乙所示，g取10m/s2，求：
（1）滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ．
（2）木板的長度L和系統(tǒng)產(chǎn)生的內能Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．如圖，理想變壓器的原副線圈匝數(shù)之比為n1：n2=5：1，原線圈回路中電阻A與副線圈回路中負載電阻B阻值相等．a(chǎn)、b端接正弦式交變電壓，則（　�。�
A．A、B兩電阻兩端的電壓之比為5：1
B．A、B兩電阻消耗的電功率之比為1：25
C．通過A、B兩電阻的電流之比為1：5
D．通過A、B兩電阻的電流頻率之比為1：1

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．如圖所示，固定的傾斜直桿與水平方向成α角，直桿上套有一個圓環(huán)，圓環(huán)通過一根細線與一只小球相連接，當圓環(huán)沿直桿由靜止開始下滑時，小球與圓環(huán)保持相對靜止，細線伸直，且與豎直方向成β，下列說法正確的是（　�。�
A．若直桿光滑，一定有α=βB．若直桿光滑，β有可能為零
C．若直桿粗糙，β有可能為零D．若直桿粗糙，有可能α＜β

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

12．在“用單擺測重力加速度”的實驗中．
（1）某同學在做“利用單擺測重力加速度”實驗中，先測得擺線長為97.50cm；用10分度的游標卡尺（測量值可準確到0.1mm）測得小球的讀數(shù)如圖1所示；然后用秒表記錄了單擺振動n=50次所用的時間，長、短針位置如圖2所示，則：擺長L=0.9899m，所用時間t=100.4s．

（2）另一同學的操作步驟為：
a．取一根細線，下端系住直徑為d的金屬小球，上端固定在鐵架臺上；
b．用米尺量得細線長度l；
c．在細線偏離豎直方向5°位置釋放小球；
d．用秒表記錄小球完成n次全振動所用的總時間t，得到周期T=t/n；
e．用公式g=4π2l/T2計算重力加速度．
按上述方法得出的重力加速度值與實際值相比偏小（選填“偏大”、“相同”或“偏小”）．
（3）已知單擺在任意偏角θ時的周期公式可近似為T=T0[1+a sin2（$\frac{θ}{2}$）]，式中T0為偏角θ趨近于0°時的周期，a為常數(shù)．為了用圖象法驗證該關系式，需要測量的物理量有T，θ；若某同學在實驗中得到了如圖3所示的圖線，則圖象中的橫軸表示T．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．科學家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論，其中的兩個核反應方程為：
甲：${\;}_1^1$H+${\;}_6^{12}$C→${\;}_7^{13}$N        乙：${\;}_1^1$H+${\;}_7^{15}$N-→${\;}_6^{12}$C+X
①寫出原子核X的質量數(shù)和核電荷數(shù)；
②已知原子核${\;}_1^1$H、${\;}_6^{12}$C、${\;}_7^{13}$N的質量分別為mH=1.0078u、mC=12.0000u、mN=13.0057u，1u相當于931MeV．試求每發(fā)生一次上述聚變反應甲所釋放的核能；（結果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖所示，光滑平行導軌（電阻不可忽略）水平放置，導軌左端通過開關S與內阻不計、電動勢為E的電源相連，一根質量為m的導體棒ab用長為l的絕緣細線懸掛，懸線豎直時導體棒恰好與導軌良好接觸且細線處于張緊狀態(tài)，系統(tǒng)空間有勻強磁場．當閉合開關S時，導體棒被向右擺出，擺到最大高度時，細線與豎直方向成θ角，則（　　）
A．磁場方向一定豎直向下
B．導體棒ab剛要離開導軌時，絕緣細線的拉力可能為零
C．導體棒離開導軌前電源提供的電能大于mgl（1-cosθ）
D．導體棒所受磁場力的沖量大小一定等于m$\sqrt{2gl（1-cosθ）}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．如圖所示，OA、OB是兩根輕繩，AB是輕桿，它們構成一個正三角形．在A、B處分別固定著質量均為m的小球，此裝置懸掛在O點．現(xiàn)對B處小球施加水平外力F，讓繩OA位于豎直位置．設此狀態(tài)下OB繩中張力大小為T，已知當?shù)刂亓铀俣葹間，則（　�。�
A．T=2mgB．T＞2mg
C．T＜2mgD．三種情況皆有可能

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

7．如圖所示，表面光滑、質量不計的尖劈，插在縫A、B之間，尖劈的一個角為α，在尖劈背上加一壓力F．求：
（1）作出尖劈的受力示意圖
（2）A側對尖劈支持力．

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