如圖9－2－25所示，寬度為L的金屬框架豎直固定在絕緣地面上，框架的上端接有一個(gè)電子元件，其阻值與其兩端所加的電壓成正比，即R＝kU，式中k為已知常數(shù)．框架上有一質(zhì)量為m，離地高為h的金屬棒，金屬棒與框架始終接觸良好無(wú)摩擦，且保持水平．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于框架平面向里．將金屬棒由靜止釋放，棒沿框架向下運(yùn)動(dòng)，不計(jì)金屬棒及導(dǎo)軌的電阻．重力加速度為g.求：

(1)金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中，流過棒的電流的大小和方向；

(2)金屬棒落到地面時(shí)的速度大�。�

(3)金屬棒從釋放到落地過程中通過電子元件的電荷量．

解析　(1)流過電子元件的電流大小為I＝＝，由串聯(lián)電路特點(diǎn)知流過棒的電流大小也為，由右手定則判定流過棒的電流方向?yàn)樗较蛴?或從a→b)

(2)在運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒受到的安培力為

F安＝BIL＝

對(duì)金屬棒運(yùn)用牛頓第二定律有mg－F安＝ma

得a＝g－恒定，故金屬棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

根據(jù)v2＝2ax，得v＝

(3)設(shè)金屬棒經(jīng)過時(shí)間t落地，有h＝at2

解得t＝ ＝

故有q＝I·t＝

答案　(1)　水平向右(或從a→b)　

(2) 　(3)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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如圖6－1－25所示，有三根長(zhǎng)度均為L＝0.3 m的不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線，其中兩根的一端分別固定在天花板上的P、Q點(diǎn)，另一端分別拴有質(zhì)量均為m＝0.12 kg的帶電小球A和B，其中A球帶正電，電荷量為q＝3×10－6 C，B球帶負(fù)電，與A球帶電荷量相同．A、B之間用第三根線連接起來(lái)．在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)作用下，A、B保持靜止，懸線仍處于豎直方向，且A、B間細(xì)線恰好伸直．(靜電力常量k＝9×109 N·m2/C2)

(1)求此勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小．

(2)現(xiàn)將PA之間的線燒斷，由于有空氣阻力，A、B球最后會(huì)達(dá)到新的平衡位置．求此時(shí)細(xì)線QB所受的拉力T的大小，并求出A、B間細(xì)線與豎直方向的夾角θ.

(3)求A球的電勢(shì)能與燒斷前相比改變了多少(不計(jì)B球所帶電荷對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)的影響)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖9－3－25所示，R1＝5 Ω，R2＝6 Ω，電壓表與電流表的量程分別為0～10 V和0～3 A，電表均為理想電表．導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，且導(dǎo)軌光滑，導(dǎo)軌平面水平，ab棒處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．

(1)當(dāng)變阻器R接入電路的阻值調(diào)到30 Ω，且用F1＝40 N的水平拉力向右拉ab棒并使之達(dá)到穩(wěn)定速度v1時(shí)，兩表中恰好有一表滿偏，而另一表又能安全使用，則此時(shí)ab棒的速度v1是多少？

(2)當(dāng)變阻器R接入電路的阻值調(diào)到3 Ω，且仍使ab棒的速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，兩表中恰有一表滿偏，而另一表能安全使用，則此時(shí)作用于ab棒的水平向右的拉力F2是多大？

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科目：高中物理 來(lái)源：魯科版高三物理9.2楞次定律、自感現(xiàn)象專項(xiàng)練習(xí)（帶解析） 題型：計(jì)算題

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圖9－2－13

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圖9－2－13

 

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