13．如圖所示，足夠長的平行光滑導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌間距為L=1m，其右端連接有定值電阻R=2Ω，整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T．一質(zhì)量m=2kg的金屬棒在恒定的水平拉力F=10N的作用下，在導(dǎo)軌上由靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直．導(dǎo)軌及金屬棒的電阻不計(jì)，下列說法正確的是（　�。�
A．產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向在金屬棒中由a指向b
B．金屬棒的最大加速度為5m/s2
C．水平拉力的最大功率為200W
D．金屬棒先向左做加速運(yùn)動(dòng)、后向左做減速運(yùn)動(dòng)直到靜止

分析 根據(jù)右手定則得出電流的方向；當(dāng)速度為零時(shí)，加速度最大，根據(jù)牛頓第二定律求出最大加速度；當(dāng)拉力和安培力相等時(shí)，速度最大，結(jié)合最大速度和拉力的大小求出拉力的最大功率．

解答 解：A、根據(jù)右手定則知，電流的方向由a到b，故A正確．
B、當(dāng)速度為零時(shí)，安培力為零，加速度最大，根據(jù)牛頓第二定律得，最大加速度a=$\frac{F}{m}=\frac{10}{2}m/{s}^{2}=5m/{s}^{2}$，故B正確．
C、當(dāng)拉力和安培力相等時(shí)，速度最大，有：$F=\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{m}}{R}$，解得最大速度為：vm=20m/s，則水平拉力的最大功率為：P=Fvm=10×20W=200W，故C正確．
D、金屬棒受到拉力和安培力作用，速度增大，安培力增大，加速度減小，金屬棒先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)安培力和拉力相等時(shí)，做勻速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．
故選：ABC．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵理清金屬棒在整個(gè)過程中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，知道拉力和安培力相等時(shí)，速度最大．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．關(guān)于靜電場，下列說法正確的是（　�。�
A．某點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向就是試探電荷在該點(diǎn)的受力方向
B．只要電場線是直線，電荷（只受電場力）運(yùn)動(dòng)軌跡就一定與電場線重合
C．勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度是在數(shù)值上一定等于電場中單位距離的電勢的降低
D．若一個(gè)電子從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，電場力做功為1 eV，則UAB為-1 V

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

3．屋檐上每隔相同的時(shí)間間隔滴下一滴水，某時(shí)刻空中有5顆水滴，如圖所示，第1、第2兩滴水滴間距為1.6m，第2、第3兩滴水滴間距為1.2m，第3、第4兩滴水滴間距為0.8m，不計(jì)空氣阻力，則滴水的時(shí)間間隔T為0.2s，此時(shí)第2個(gè)水滴的瞬時(shí)速度為7m/s．（重力加速度g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．圖甲是在高速公路上用超聲波測速儀測量車速的示意圖，測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào)．根據(jù)發(fā)出和接收到的信號(hào)間的時(shí)間差，測出被測物體的速度．圖乙中p1、p2是測速儀發(fā)出的超聲波信號(hào)，n1、n2分別是p1、p2由汽車反射回來的信號(hào)．設(shè)測速儀勻速掃描，p1、p2之間的時(shí)間間隔△t=1.0s，超聲波在空氣中傳播的速度是
v=340m/s，若汽車是勻速運(yùn)動(dòng)的，設(shè)汽車在接收到p1、p2兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離是△x，汽車的速度是v，則根據(jù)圖可知（　�。�
A．△x=17mB．△x=34mC．18.9m/sD．17.9m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

8．如圖所示，xOy平面內(nèi)，x軸上方有-y方向的勻強(qiáng)電場，x軸下方有垂直xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場，電場、磁場的范圍都足夠大，一質(zhì)量m、電荷+q的粒子從y軸上坐標(biāo)為（0，h）的P點(diǎn)沿+x方向射出，速度大小為v0，不計(jì)粒子的重力，粒子第一次過x軸時(shí)位置為Q點(diǎn)，速度方向與+x方向夾角為45°．
（1）若過Q點(diǎn)后，粒子經(jīng)磁場直接到達(dá)原點(diǎn)O，求電場強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比值$\frac{E}{B}$；
（2）若粒子在電磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)能經(jīng)過x軸上Q點(diǎn)右側(cè)的M點(diǎn)（未標(biāo)出），求磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)該滿足的條件；
（3）若粒子在電磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)能經(jīng)過x軸上xN=-3h的N點(diǎn)（未標(biāo)出），求出粒子從P點(diǎn)出發(fā)到達(dá)N點(diǎn)可能經(jīng)歷的時(shí)間t．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

18．如圖所示，有一寬L=0.4m的矩形金屬框架水平放置，右端接一個(gè)阻值R=2Ω的電阻，框架的其他部分電阻不計(jì)，框架足夠長．垂直金屬框平面有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T．金屬桿ab質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=1Ω，桿與框架接觸良好，且與框架間的摩擦力不計(jì)．當(dāng)桿受一水平恒定拉力F作用時(shí)剛好可以在框架上做勻速運(yùn)動(dòng)，速度大小為v=3m/s．求：
（1）金屬桿上的感應(yīng)電動(dòng)勢的大��；
（2）金屬桿兩端的電勢差；
（3）水平恒定拉力F的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．如圖所示，平行導(dǎo)軌ab、cd間距為l，左端接阻值為R的電阻，右端接電容為C的電容器，并處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中，長為2l的導(dǎo)體OM，從與導(dǎo)軌垂直位置以角速度ω繞固定于導(dǎo)軌上的轉(zhuǎn)軸O順時(shí)針轉(zhuǎn)過90°．已知Od的長度大于2l，在此過程中，電容器兩極間最大電壓為Um，通過電阻R的電量為q，則（　�。�
A．Um=$\frac{1}{2}$Bl2ωB．Um=2Bl2ωC．q=$\frac{\sqrt{3}B{l}^{2}}{2R}$D．q=Bl2（$\frac{\sqrt{3}}{2R}$+2ωC）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．如圖所示，重物A被繞過小滑輪P的細(xì)線所懸掛，小滑輪P被一根細(xì)線系于天花板上的O點(diǎn)，O點(diǎn)處安裝一力傳感器．質(zhì)量為10kg的物塊B放在粗糙的水平桌面上，O′是三根線的結(jié)點(diǎn)，bO′水平拉著B物體，aO′、bO′與bO′夾角如圖所示．細(xì)線、小滑輪的重力和細(xì)線與滑輪間的摩擦力均可忽略，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．若O點(diǎn)處安裝的力傳感器顯示受到的拉力是F0=20$\sqrt{3}$N，物塊B與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，求：
（1）重物A的質(zhì)量．
（2）重物C的質(zhì)量和桌面對B物體的摩擦力．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

3．如圖所示，xOy坐標(biāo)系中，僅在0≤x≤l范圍內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場．質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v0沿x軸正向進(jìn)入電場，從P（l，$\frac{3l}{8}$）點(diǎn)離開電場，沿直線到達(dá)Q點(diǎn)．已知Q點(diǎn)橫坐標(biāo)xQ=3l，取O點(diǎn)電勢φO=0，不計(jì)粒子重力，求：
（i）P點(diǎn)的電勢φP；
（ii）Q點(diǎn)的縱坐標(biāo)yQ．

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