如圖所示，質量為M的導體棒ab，垂直放在相距為l的平行光滑金屬軌道上。導軌平面與水平面的夾角為θ，并處于磁感應強度大小為B、方向垂直與導軌平面向上的勻強磁場中，左側是水平放置、間距為d的平行金屬板，R和Rx分別表示定值電阻和滑動變阻器的阻值，不計其他電阻。

（1）調節(jié)Rx=R，釋放導體棒，當棒沿導軌勻速下滑時，求通過棒的電流I及棒的速率v。
（2）改變Rx，待棒沿導軌再次勻速下滑后，將由放射源產生的α射線水平射入金屬板間，若它能勻速通過，求此時的Rx。（已知質子質量為mP，設質子質量與中子質量相等，質子帶電量為e）
（1），（2）

試題分析：（1）當Rx=R棒沿導軌勻速下滑時，由平衡條件
安培力解得
感應電動勢
電流解得 
（2）微粒水平射入金屬板間，能勻速通過，由平衡條件
棒沿導軌勻速，由平衡條件
金屬板間電壓解得

點評：本題考查了電磁感應現(xiàn)象中有關感應電流的計算，通過平衡條件求出金屬棒的速度。
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

如圖所示，兩根相距為L的平行直導軌水平放置，R為固定電阻，導軌電阻不計。電阻阻值也為R的金屬桿MN垂直于導軌放置，桿與導軌之間有摩擦，整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度大小為B。t=0時刻對金屬桿施加一水平外力F作用，使金屬桿從靜止開始做勻加速直線運動。下列關于外力F、通過R的電流I、摩擦生熱Q（圖C為拋物線）、外力F的功率P隨時間t變化的圖像中正確的是

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖6所示，ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導軌，AB間距離為L，左右兩端均接有阻值為R的電阻，處在方向豎直向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場中，質量為m、長為L的導體棒MN放在導軌上，甲、乙兩根相同的輕質彈簧一端均與MN棒中點固定連接，另一端均被固定，MN棒始終與導軌垂直并保持良好接觸，導軌與MN棒的電阻均忽略不計.初始時刻，兩彈簧恰好處于自然長度，MN棒具有水平向左的初速度v0，經過一段時間，MN棒第一次運動至最右端，這一過程中AB間電阻R上產生的焦耳熱為Q，則（   ）
A．初始時刻棒受到安培力大小為
B．從初始時刻至棒第一次到達最左端的過程中，整個回路產生焦耳熱為
C．當棒再次回到初始位置時，AB間電阻R的功率為
D．當棒第一次到達最右端時，甲彈簧具有的彈性勢能為mv20-Q

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

兩小磁針在同一水平面上，因受某種磁場的作用后相互平行，如圖所
示，產生這種效果的磁場可能是(忽略小磁針相互作用)
A．某條通電直導線產生的磁場
B．相距很近的異名磁極間的磁場
C．某個通電螺線管產生的磁場，其中一個磁針在管內，一個磁針在管外
D．某個單匝通電圓形電流的磁場，一個磁針在環(huán)內，一個磁針在環(huán)外

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，兩根平行的導軌處于同一水平面內，相距為L．導軌左端用阻值為R的電阻相連，導軌的電阻不計。導軌上跨接一質量為m、電阻為r的金屬桿，金屬桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ．整個裝置放在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度為B，磁場寬度為S1．現(xiàn)對桿施加一水平向右的恒定拉力F，使它由靜止開始進入磁場區(qū)域，當金屬桿離開磁場時立即將拉力F撤去，金屬桿繼續(xù)運動了一段距離后停止在導軌上。已知重力加速度為g．

（1）若金屬桿在離開磁場前就做勻速直線運動，求勻速運動的速度；
（2）金屬桿運動過程，通過電阻R的電量是多少？
（3）若金屬桿離開磁場繼續(xù)運動了S2后停止在導軌上。金屬桿運動過程，電阻R產生的熱量是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖，兩根相距l＝0.4m、電阻不計的平行光滑金屬導軌水平放置，一端與阻值R＝0.15Ω的電阻相連。導軌x＞0一側存在沿x方向均勻增大的穩(wěn)恒磁場，其方向與導軌平面垂直，變化率k＝0.5T/m，x＝0處磁場的磁感應強度B0＝0.5T。一根質量m＝0.1kg、電阻r＝0.05Ω的金屬棒置于導軌上，并與導軌垂直。棒在外力作用下從x＝0處以初速度v0＝2m/s沿導軌向右運動，運動過程中電阻上消耗的功率不變。求：

(1)同路中的電流；
(2)金屬棒在x＝2m處的速度；
(3)金屬棒從x＝0運動到x＝2m過程中安培力做功的大��；
(4)金屬棒從x＝0運動到x＝2m過程中外力的平均功率。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖,一有界區(qū)域內,存在著磁感應強度大小均為B,方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強磁場,磁場寬度均為L，邊長為L的正方形線框abcd的bc邊緊靠磁場邊緣置于桌面上，使線框從靜止開始沿x軸正方向勻加速通過磁場區(qū)域，若以逆時針方向為電流的正方向，能反映線框中感應電流變化規(guī)律的是圖（       ）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一個邊長為a、電阻為R的等邊三角形線框，在外力作用下，以速度v勻速穿過寬均為a的兩個勻強磁場.這兩個磁場的磁感應強度大小均為B方向相反.線框運動方向與底邊平行且與磁場邊緣垂直.取逆時針方向的電流為正。若從圖示位置開始，線框中產生的感應電流I與沿運動方向的位移x之間的函數(shù)圖象，下面四個圖中正確的是（  ）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，xOy坐標系第一象限內有垂直紙面向外的勻強磁場，第三象限內有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感強度大小均為B，第二、四象限內沒有磁場。一個圍成四分之一圓弧形的導體環(huán)Oab，其圓心在原點O，開始時導體環(huán)在第四象限，且導體環(huán)兩邊oa、ob恰好分別與x軸、y軸重合，從t＝0時刻開始導體環(huán)繞O點在xOy坐標平面內逆時針勻速轉動。規(guī)定逆時針方向為電流的正方向，在導體環(huán)轉動一周的過程中，下列能正確表示環(huán)內感應電流i隨時間t變化的圖象是  
 

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