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如圖所示，在水平面內固定一光滑“U”型導軌，導軌間距L=1m，整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，磁感強度B=0.5T．一導體棒以v0=2m/s的速度向右切割勻強磁場，導體棒在回路中的電阻r=0.3Ω，定值電阻R=0.2Ω，其余電阻忽略不計．求：
（1）回路中產生的感應電動勢；
（2）R上消耗的電功率；
（3）若在導體棒上施加一外力F，使導體棒保持勻速直線運動，求力F的大小和方向．
（1）回路中產生的感應電動勢：
E=BLv0=0.5×1×2=1V；
（2）電路中的電流：I=
E
R+r
=
1
0.2+0.3
=2A，
R上消耗的電功率P=I2R=0.8W；
（3）安培力：FB=BIL=0.5×2×1=1N，
由左手定則可知，安培力向左，
由平衡條件得：F=FB=1N，
力F的大小的方向水平向右．
答：（1）回路中產生的感應電動勢為1V；（2）R上消耗的電功率為0.8W；（3）外力大小為你1N，方向向右．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，豎直面內的正方形導線框ABCD、abcd的邊長均為l、電阻均為R，質量分別為2m和m，它們分別系在一跨過兩個定滑輪的輕繩兩端，在兩導線框之間有一寬度為2l、磁感應強度大小為B、方向垂直豎直面向里的勻強磁場．開始時ABCD的下邊與勻強磁場的上邊界重合，abcd的上邊到勻強磁場的下邊界的距離為l．現將系統(tǒng)由靜止釋放，當ABCD剛全部進入磁場時，系統(tǒng)開始做勻速運動．不計摩擦和空氣阻力，求：
（1）系統(tǒng)勻速運動的速度大小．
（2）兩線框從開始運動至等高的過程中所產生的總焦耳熱．
（3）線框abcd通過磁場的時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

兩根相距為L的平行光滑金屬導軌豎直放置，上端通過導線連接阻值為R的電阻．現有n個條形勻強磁場，方向與導軌平面垂直，磁場區(qū)域的寬度為a，間距也為a．一個質量為m、長為L的導體棒（電阻不計）與導軌垂直，在距磁場區(qū)域1為a的位置由靜止開始釋放，此后一直沒有離開導軌，且每當進入磁場區(qū)域均做勻速運動．求
（1）區(qū)域Ⅰ的磁感應強度的大��；
（2）導體棒通過磁場區(qū)域2的時間；
（3）導體棒從開始下落到穿過磁場區(qū)域n的過程中，電阻R上總共產生的電熱．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，質量為m，阻值為R的導體棒ab垂直放在光滑足夠長的U形導軌的底端，U形導軌的頂端連接一個阻值為R的電阻，導軌平面與水平面成θ角，整個裝置處在與導軌平面垂直的勻強磁場中．現給導體棒沿導軌向上的初速度v0，在導體棒上升到最高點的過程中電阻上產生了Q的熱量，返回過程中，導體棒在到達底端前已經做勻速運動，速度大小為
v0
4
．導軌電阻不計，重力加速度為g．求：
（1）導體棒從開始運動到返回底端的過程中，回路中產生的電熱；
（2）導體棒上升的最大高度．
（3）導體棒在底端開始運動時的加速度大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，一個足夠長的“門”形金屬導軌NMPQ固定在水平面內，MN、PQ兩導軌間的寬度L=0.50m，一根質量為m=0.50kg的均勻金屬棒ab橫跨在導軌上且接觸良好，abMP恰好圍成一個正方形，該導軌平面處在磁感應強度大小可以調節(jié)的豎直向上的勻強磁場中，ab棒與導軌間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力均為fm=1.0N，ab棒的電阻為R=0.10Ω，其他各部分電阻均不計，開始時，磁感應強度B0=0.50T
（1）若從某時刻（t=0）開始，調節(jié)磁感應強度的大小使其以
△B
△t
=0.20T/s的變化率均勻增加，則經過多少時間ab棒開始滑動？
（2）若保持磁感應強度B0的大小不變，從t=0時刻開始，給ab棒施加一個水平向右的拉力F，使它以a=4.0m/s2的加速度勻加速運動，請推導出拉力F的大小隨時間變化的函數表達式，并在所給的F-t坐標上作出拉力F隨時間t變化的F-t圖線．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在水平桌面上放置的足夠長的平行金屬導軌間串聯(lián)了一個電容為C、充電后電荷量為Q0的電容器，兩導軌間的距離為L；現將一質量為m的裸導體棒ab放在導軌上，方向與導軌垂直，整個裝置處在豎直方向的勻強磁場中，磁感應強度為B；當閉合開關S后，導體棒ab將向右運動．若導體棒與導軌接觸良好，忽略一切摩擦，則關于磁場方向以及閉合開關S后發(fā)生的現象，下列說法正確的是（　�。�
A．磁場方向豎直向上
B．電容器的電荷量將逐漸減少，直到不帶電
C．導體棒ab先做勻加速運動，然后做勻減速運動，直到靜止不動
D．導體棒ab先做變加速運動，然后做勻速運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ間距離L=0.5m，其電阻不計，兩導軌及其構成的平面與水平面成30°角．完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導軌放置，且都與導軌始終有良好接觸．已知兩金屬棒質量均為m=0.02kg，電阻相等且不可忽略．整個裝置處在垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，磁感應強度B=0.2T，金屬棒ab在平行于導軌向上的力F作用下，沿導軌向上勻速運動，而金屬棒cd恰好能夠保持靜止．取g=10m/s2，求：
（1）通過金屬棒cd的電流大小、方向；
（2）金屬棒ab受到的力F大��；
（3）若金屬棒cd的發(fā)熱功率為0.1W，金屬棒ab的速度．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

兩平行金屬直導軌水平置于勻強磁場中，導軌所在平面與磁場垂直，導軌右端接兩個規(guī)格相同的小燈泡及一直流電阻可以不計的自感線圈．如圖所示，當金屬棒ab正在直導軌上向右運動時，發(fā)現燈泡L1比燈泡L2更亮一些．試分析金屬棒的運動情況．（導軌及金屬棒電阻不計）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，正方形單匝均勻線框abcd，邊長L=0.4m，每邊電阻相等，總電阻R=0.5Ω．一根足夠長的絕緣輕質細線跨過兩個輕質光滑定滑輪，一端連接正方形線框，另一端連接絕緣物體P，物體P放在一個光滑的足夠長的固定斜面上，斜面傾角θ=30°，斜面上方的細線與斜面平行．在正方形線框正下方有一有界的勻強磁場，上邊界I和下邊界II都水平，兩邊界之間距離也是L=0.4m．磁場方向水平，垂直紙面向里，磁感應強度大小B=0.5T．現讓正方形線框的cd邊距上邊界I的正上方高度h=0.9m的位置由靜止釋放，且線框在運動過程中始終與磁場垂直，cd邊始終保持水平，物體P始終在斜面上運動，線框剛好能以v=3m/S的速度進入勻強磁場并勻速通過勻強磁場區(qū)域．釋放前細線繃緊，重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力．
（1）線框的cd邊在勻強磁場中運動的過程中，c、d間的電壓是多大？
（2）線框的質量m1和物體P的質量m2分別是多大？
（3）在cd邊剛進入磁場時，給線框施加一個豎直向下的拉力F使線框以進入磁場前的加速度勻加速通過磁場區(qū)域，在此過程中，力F做功w=0.23J，求正方形線框cd邊產生的焦耳熱是多少？

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