如圖3-5-22所示，MN、PQ為兩根間距不均的金屬導(dǎo)軌，水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌的一端接阻值為10 Ω的電阻R1和電流表，另一端接阻值為5 Ω的電阻R2.質(zhì)量為m="0.1" kg的金屬棒放在導(dǎo)軌ab處，以初速度v0="8" m/s滑到導(dǎo)軌的a′b′處，歷時(shí)t="0.08" s.導(dǎo)軌在ab處的間距L1="0.5" m,在a′b′處的間距L2="1.0" m.若金屬棒滑動(dòng)時(shí)始終與導(dǎo)軌接觸良好，電流表的示數(shù)保持不變，不計(jì)棒與導(dǎo)軌間的摩擦以及其他電阻的影響.求：

圖3-5-22
（1）金屬棒在導(dǎo)軌a′b′處的速度；
（2）電流表的示數(shù)；
（3）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.
(1)4 m/s  (2)1 A  (3)2.5 T
（1）由金屬棒滑動(dòng)過(guò)程中電流表示數(shù)不變可知棒在ab處和a′b′處產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等，即BL1v0=BL2v′
金屬棒在a′b′處的速度為v′=v0="4" m/s.
(2)設(shè)流過(guò)金屬棒的電流為I，金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有安培力做功，由能量關(guān)系有
I2R總t=mv02-mv′2
而R總=Ω，解得I="3" A，電流表的示數(shù)IA=·I=×3 A="1" A.
（3）根據(jù)IA=得，B="2.5" T.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖5所示，兩個(gè)門形金屬線框放在光滑水平面上，虛線范圍內(nèi)是一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)。若線框A向B運(yùn)動(dòng)，則能進(jìn)入B(有接觸而無(wú)摩擦)，當(dāng)A、B接觸的短暫時(shí)間內(nèi)A的運(yùn)動(dòng)情況是       (       )
A．加速向BB．加速離開BC．減速向BD．靜止不動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，光滑的平行導(dǎo)軌MN、PQ水平放置，相距d="1.0" m,電阻不計(jì)，導(dǎo)軌與半徑為R="1" m的半圓形的光滑絕緣體在N、Q處平滑連接。整個(gè)裝置處于方向豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=4×10-2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。導(dǎo)體棒ab、cd質(zhì)量均為m="1" kg,長(zhǎng)度L="1.2" m，電阻均為r="1" Ω,垂直于導(dǎo)軌方向放置，ab、cd相距x="1" m�，F(xiàn)給ab一個(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量I="10" N·s,ab、cd均開始運(yùn)動(dòng)。當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)到cd原來(lái)的位置時(shí)，cd恰好獲得最大速度且剛好離開水平導(dǎo)軌。求cd到達(dá)半圓形絕緣體頂端時(shí)對(duì)絕緣體的壓力及整個(gè)過(guò)程中導(dǎo)體棒所增加的內(nèi)能。（g取10 m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如右圖所示，一興趣小組探索利用地磁場(chǎng)能否發(fā)電.他們把兩段約10 m長(zhǎng)的有包皮的銅絲導(dǎo)線絞在一起當(dāng)搖繩，用另外兩段導(dǎo)線把搖繩與一靈敏電流表相連.兩個(gè)同學(xué)搖動(dòng)搖繩，靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)，證明了利用地磁場(chǎng)能夠發(fā)電.關(guān)于該探索性實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法正確的是（   ）
A．靈敏電流表的指針左右擺動(dòng)
B．靈敏電流表的指針向一個(gè)方向擺動(dòng)
C．搖繩的兩個(gè)同學(xué)沿南北方向站立時(shí)，靈敏電流表的指針擺動(dòng)角度大
D．搖繩的兩個(gè)同學(xué)沿東西方向站立時(shí)，靈敏電流表的指針擺動(dòng)角度大

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖12-62所示，兩根足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，固定在同一水平面上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在的平面.兩根質(zhì)量均為m且電阻不相同的金屬桿甲和乙跨放在導(dǎo)軌上，兩金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直.現(xiàn)在在金屬桿甲上加一個(gè)與金屬桿甲垂直且水平向右的恒力F，使金屬桿甲從靜止開始沿導(dǎo)軌向右滑動(dòng).與此同時(shí)，在金屬桿乙上加上另外一個(gè)與金屬桿乙垂直且水平向左的拉力，該拉力的功率恒為P，使金屬桿乙也由靜止開始沿導(dǎo)軌向左滑動(dòng).已知經(jīng)過(guò)時(shí)間t，甲桿位移為s，兩金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱之和為Q，此時(shí)兩桿剛好都勻速運(yùn)動(dòng)，在該時(shí)刻立即撤去作用在乙上的拉力.試求在以后的過(guò)程中，甲、乙兩桿組成的系統(tǒng)，最多還能產(chǎn)生多少焦耳熱？

圖12-62

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題



閉合線圈abcd用絕緣硬竿懸于O點(diǎn)，虛線表示有界磁場(chǎng)B。把線圈從圖示位置釋放后使其擺動(dòng)，不計(jì)其他阻力，線圈將很快就停在豎直方向平衡而不再擺動(dòng)，這是為什么？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

據(jù)報(bào)道，1992年7月，美國(guó)"阿特蘭蒂斯"號(hào)航天飛機(jī)進(jìn)行了一項(xiàng)衛(wèi)星懸繩發(fā)電實(shí)驗(yàn)取得部分成功．航天飛機(jī)在地球赤道上空離地面約3400km處由東向西飛行，從航天飛機(jī)上向地心方向發(fā)射一顆衛(wèi)星，攜帶一根長(zhǎng)20km，電阻為800W的金屬懸繩，使這根懸繩與地磁場(chǎng)垂直，做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，假定這一范圍內(nèi)的地磁場(chǎng)是均勻的，磁感應(yīng)強(qiáng)度約為，且認(rèn)為懸繩上各點(diǎn)的切割速度都與航天飛機(jī)的速度相同，根據(jù)理論設(shè)計(jì)，通過(guò)電離層（由等離子體組成）的作用，懸繩可產(chǎn)生約3A的感應(yīng)電流，試求：
（1）航天飛機(jī)相對(duì)于地面的大約速度?（地表面重力加速度為，地球半徑為6400km）
（2）懸線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)?
（3）懸線兩端的電壓?
（4）航天飛機(jī)繞地球運(yùn)行一周懸線輸出的電能?
 

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩根相距為d足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌位于水平的xOy平面內(nèi)，導(dǎo)軌與x軸平行，一端接有阻值為R的電阻.在x>0的一側(cè)存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一電阻為r的金屬直桿與金屬導(dǎo)軌垂直放置，且接觸良好，并可在導(dǎo)軌上滑動(dòng).開始時(shí)，金屬直桿位于x=0處，現(xiàn)給金屬桿一大小為v0、方向沿x軸正方向的初速度.在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有一大小可調(diào)節(jié)的平行于x軸的外力F作用在金屬桿上，使金屬桿保持大小為a，方向沿x軸負(fù)方向的恒定加速度運(yùn)動(dòng).金屬導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì).求：

⑴金屬桿減速過(guò)程中到達(dá)x0的位置時(shí)，金屬桿的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；
⑵回路中感應(yīng)電流方向發(fā)生改變時(shí)，金屬桿在軌道上的位置；
⑶若金屬桿質(zhì)量為m，請(qǐng)推導(dǎo)出外力F隨金屬桿在x軸上的位置（x）變化關(guān)系的表達(dá)式.

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖6所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形閉合線框，在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以一條邊為軸，以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸與B垂直，線圈總電阻為R，導(dǎo)線電阻不計(jì)，下列說(shuō)法中正確的是：
A．伏特表示數(shù)為BL2ω/8
B．伏特表示數(shù)為BL2ω/8
C．線圈轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生熱量為πB2L4ω/R
D．線圈轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生熱量為2πB2L4ω/R

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同步練習(xí)冊(cè)答案