如圖所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距L="0.20" m，電阻R="1.0" Ω；有一導體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計，整個裝置處于磁感強度B="0.50" T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道面向下．現(xiàn)用一拉力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速直線運動，加速度a=2m/s2.設導軌無限長，測得10秒末拉力F=3.2N．求：

(1)10秒末通過R電流的大��；
(2)桿的質(zhì)量m 。
(3)若10s內(nèi)R上所產(chǎn)生的熱量為Q=13J，求10s內(nèi)拉力F所做的功
（1）2A(2) (3)

試題分析：（1）10s末速度為             （2分）
則電流為       （2分）
（2）桿子10s末所受安培力為  ①      （1分）
             ②      （1分）
由①②得：              （1分）
（3）R上產(chǎn)生熱量13J，則安培力做功為       （2分）
設10s內(nèi)F做功為WF，由動能定理得：
                （2分）
由上式解得：           （1分）
點評：難度中等，速度大小決定感應電流、安培力、加速度大小，克服安培力做了多少功就有多少能量轉(zhuǎn)化為焦耳熱，處理能量問題時應從能量守恒角度出發(fā)
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖1所示，單匝矩形線圈的一半放在具有理想邊界的勻強磁場中，線圈軸線與磁場邊界重合，線圈按圖示方向勻速轉(zhuǎn)動，若從圖示位置開始計時，并規(guī)定電流方向沿為正方向，則線圈內(nèi)感應電流隨時間變化的圖象是圖2所示的（   ）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，一水平放置的平行導體框?qū)挾萀＝0.5 m，接有R＝0.2 Ω的電阻，磁感應強度B＝0.4 T的勻強磁場垂直導軌平面方向向下，現(xiàn)有一導體棒ab跨放在框架上，并能無摩擦地沿框架滑動，框架及導體棒ab電阻不計，當ab以v＝4.0 m/s的速度向右勻速滑動時，試求：

（1）導體棒ab上的感應電動勢的大小及感應電流的方向；
（2）要維持ab向右勻速運動，作用在ab上的水平外力為多少？方向怎樣？
（3）電阻R上產(chǎn)生的熱功率多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（15分）如圖1所示，兩根足夠長的平行金屬導軌MN、PQ相距為L，導軌平面與水平面夾角為，金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上，且始終與導軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m，導軌處于勻強磁場中，磁場的方向垂直于導軌平面斜向上，磁感應強度大小為B，金屬導軌的上端與開關S、定值電阻R1和電阻箱R2相連。不計一切摩擦，不計導軌、金屬棒的電阻，重力加速度為g，現(xiàn)閉合開關S，將金屬棒由靜止釋放。
（1）判斷金屬棒ab中電流的方向；
（2）若電阻箱R2接入電路的阻值為R2="2" R1，當金屬棒下降高度為h時，速度為v，求此過程中定值電阻R1上產(chǎn)生的焦耳熱Q1；
（3）當B=0.40T，L=0.50m，37°時，金屬棒能達到的最大速度vm隨電阻箱R2阻值的變化關系如圖2所示。取g = 10m/s2，sin37°= 0.60，cos37°= 0.80。求定值電阻的阻值R1和金屬棒的質(zhì)量m。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在豎直方向的勻強磁場中，水平放置一圓形導體環(huán)。規(guī)定如圖1所示的電流i及磁場B方向為正方向。當用磁場傳感器測得磁感應強度隨時間變化如圖2所示時，導體環(huán)中感應電流隨時間變化的情況是

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為。一個電阻為、單徑為、圓心角為450的扇形閉合導線框繞垂直于紙面的軸勻速轉(zhuǎn)動(軸位于磁場邊界)，周期為則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應電流的圖象為(規(guī)定電流順時針方向為正)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩根相距為l的平行直導軌ab、cd，b、d間連有一固定電阻R，導軌電阻可忽略不計．MN為放在ab和cd上的一導體桿，與ab垂直，其電阻也為R．整個裝置處于勻強磁場中，磁感應強度的大小為B，磁場方向垂直于導軌所在平面（指向圖中紙面內(nèi)）．現(xiàn)對MN施力使它沿導軌方向以速度v（如圖）做勻速運動．令U表示MN兩端電壓的大小，則 （    ）
A．，流過固定電阻R的感應電流由b到d
B．，流過固定電阻R的感應電流由d到b
C．U=vBl，流過固定電阻R的感應電流由b到d
D．U=vBl，流過固定電阻R的感應電流由d到b

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖1所示，兩根足夠長平行金屬導軌MN、PQ相距為L，導軌平面與水平面夾角為，金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上，且始終與導軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m。導軌處于勻強磁場中，磁場的方向垂直于導軌平面斜向上，磁感應強度大小為B。金屬導軌的上端與開關S、定值電阻R1和電阻箱R2相連。不計一切摩擦，不計導軌、金屬棒的電阻，重力加速度為g�，F(xiàn)在閉合開關S，將金屬棒由靜止釋放。


（1）判斷金屬棒ab中電流的方向；
（2）若電阻箱R2接入電路的阻值為0，當金屬棒下降高度為h時，速度為v，求此過程中定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（3）當B=0.40T，L=0.50m，37°時，金屬棒能達到的最大速度vm隨電阻箱R2阻值的變化關系，如圖2所示。取g = 10m/s2，sin37°= 0.60，cos37°= 0.80。求阻值R1和金屬棒的質(zhì)量m。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在磁感強度為B的勻強磁場中，有半徑為的光滑半圓形導體框架，OC為一能繞O在框架上轉(zhuǎn)動的導體棒，Oa之間連一個電阻，導體框架與導體棒的電阻均不計，若使OC能以角速度勻速轉(zhuǎn)動，則  (          )
A．導體棒OC的O端的電勢高于C端的電勢
B．流經(jīng)電阻R的電流大小為
C．導體棒受到的安倍力是
D．外力做功的功率是

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