（2004?連云港模擬）如圖所示，電動(dòng)機(jī)通過(guò)其轉(zhuǎn)軸上的絕緣細(xì)繩牽引一根原來(lái)靜止的長(zhǎng)為l=2m、質(zhì)量為m=4kg的導(dǎo)體棒ab，導(dǎo)體棒貼在豎直放置、電阻不計(jì)的金屬框架上，導(dǎo)體棒的電阻R=0.4Ω．磁感強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直金屬框架所在平面．當(dāng)導(dǎo)體棒在電動(dòng)機(jī)牽引下獲得穩(wěn)定速度時(shí)，電動(dòng)機(jī)電路上的電壓表、電流表的讀數(shù)分別為220V、1A，電動(dòng)機(jī)線圈電阻為20Ω，不計(jì)摩擦，g取10m/s2，求：
（1）導(dǎo)體棒的穩(wěn)定速度是多少？
（2）穩(wěn)定后ab兩端的電勢(shì)差Uab為多大？
分析：（1）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，受力平衡，推導(dǎo)出導(dǎo)體棒所受的安培力，由平衡條件和電動(dòng)機(jī)功率關(guān)系列式，求得導(dǎo)體棒的穩(wěn)定速度．
（2）由上題求出
解答：解：（1）達(dá)到穩(wěn)定速度v時(shí)ab棒為勻速，所以拉力 F=F安+mg
其中安培力F安=BIl=B
Blv
R
l=
B2l2v
R

由功率關(guān)系得 UI-I2r=Fv=
B2l2v2
R

代入數(shù)據(jù)化簡(jiǎn)得：v2+16v-80=0
解之得：v=4m/s
（2）ab棒中感應(yīng)電流I=
Blv
R
=
0.5×2×4
0.4
A=10A
Uab=IR=10×0.4V=4V
答：
（1）導(dǎo)體棒的穩(wěn)定速度是4m/s．
（2）穩(wěn)定后ab兩端的電勢(shì)差Uab為4V．
點(diǎn)評(píng)：本題是電磁感應(yīng)與電路知識(shí)、力學(xué)知識(shí)的綜合，棒運(yùn)動(dòng)情況與汽車(chē)額定功率起動(dòng)類(lèi)似，要有聯(lián)想能力．
練習(xí)冊(cè)系列答案
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求：（1）汽車(chē)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)到樓底；
（2）汽車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和加速度的大�。�

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（2004?連云港模擬）一輛偷運(yùn)毒品的汽車(chē)高速駛近某邊防檢查站，警方示意截停，毒販見(jiàn)勢(shì)不妙，高速闖卡．由于原來(lái)車(chē)速已很高，發(fā)動(dòng)機(jī)早已工作在最大功率狀態(tài)，在平直公路上運(yùn)動(dòng)的位移可用s1=40t（m）來(lái)描述．運(yùn)毒車(chē)過(guò)卡的同時(shí)，原來(lái)停在旁邊的大功率警車(chē)立即起動(dòng)追趕，直到追上毒販．警車(chē)運(yùn)動(dòng)的位移用s2=2t2(m)來(lái)描述．g=10m/s2，則運(yùn)毒車(chē)逃跑時(shí)的速度為
40
40
m/s，警車(chē)追趕的加速度為
4
4
m/s2，警車(chē)在離檢查站
800
800
m處追上毒販．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2004?連云港模擬）一種半導(dǎo)體材料稱(chēng)為“霍爾材料”，用它制成的元件稱(chēng)為“霍爾元件”，這種材料有可定向移動(dòng)的電荷，稱(chēng)為“載流子”，每個(gè)載流子的電荷量大小為1元電荷，即q=1.6×10-19C，霍爾元件在自動(dòng)檢測(cè)、控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，如錄像機(jī)中用來(lái)測(cè)量錄像磁鼓的轉(zhuǎn)速、電梯中用來(lái)檢測(cè)電梯門(mén)是否關(guān)閉以自動(dòng)控制升降電動(dòng)機(jī)的電源的通斷等．
在一次實(shí)驗(yàn)中，一塊霍爾材料制成的薄片寬ab=1.0×10-2m、長(zhǎng)bc=4.0×10-2m、厚h=1.0×10-3m，水平放置在豎直向上的磁感強(qiáng)度B=2.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，bc方向通有I=3.0A的電流，如圖所示，由于磁場(chǎng)的作用，穩(wěn)定后，在沿寬度方向上產(chǎn)生1.0×10-5V的橫向電壓．
（1）假定載流子是電子，a、b兩端中哪端電勢(shì)較高？
（2）薄板中形成電流I的載流子定向運(yùn)動(dòng)的速率多大？
（3）這塊霍爾材料中單位體積內(nèi)的載流子個(gè)數(shù)為多少？

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