如圖所示，在傾角為30°的絕緣斜面上，固定兩條無限長的平行光滑金屬導(dǎo)軌，勻強(qiáng)磁場B垂直于斜面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T，導(dǎo)軌間距L=0.5m，兩根金屬棒ab、cd與導(dǎo)軌垂直地放在導(dǎo)軌上，金屬棒質(zhì)量mab=0.1kg，mcd=0.2kg，每根金屬棒的電阻均為r＝0.2W，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．當(dāng)用沿斜面向上的拉力拉動(dòng)金屬棒ab勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)．cd金屬棒恰在斜面上保持靜止。求：

(1) 金屬棒cd兩端電勢(shì)差Ucd；
(2) 作用在金屬棒ab上拉力的功率。(g取10m/s2)

(1)-1V   (2)15W

解析試題分析：(1)cd金屬棒恰在斜面上保持靜止,cd棒所受重力沿斜面的分力為和安培力平衡，則有：
,由右手定則可知電流方向?yàn)橛蒬到c,所以
所以
(2)以ab和cd構(gòu)成的整個(gè)系統(tǒng)為研究對(duì)象，由于二者均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以整體的合外力為零.則作用在ab上的外力為
金屬棒ab向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，它切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為  
所以cd棒受的安培力為
因?yàn)閏d不動(dòng)，所以
聯(lián)立解得
外力的功率為：
考點(diǎn)：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，安培力，功率

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

（8分）如圖所示，A、B兩個(gè)閉合線圈用同樣的導(dǎo)線制成，匝數(shù)均為10匝，半徑 ，圖示區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小。A、B線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為             ，兩線圈的感應(yīng)電流之比為                   。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩根平行放置的導(dǎo)電軌道，間距為L，傾角為，軌道間接有電動(dòng)勢(shì)為E（內(nèi)阻不計(jì)）的電源，現(xiàn)將一根質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿ab水平且與軌道垂直放置在軌道上，金屬桿與軌道接觸摩擦和電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處在勻強(qiáng)磁場(磁場垂直于金屬棒)中且ab桿靜止在軌道上，求：

（1）若磁場豎直向上，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B1是多少？
（2）如果通電直導(dǎo)線對(duì)軌道無壓力，則勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的B2是多少？方向如何？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，M′MNN′為放置在粗糙絕緣水平面上的U型金屬框架，MM′和NN′相互平行且足夠長，間距l(xiāng)=0.40m，質(zhì)量M=0.20kg。質(zhì)量m=0.10kg的導(dǎo)體棒ab垂直于MM′和NN′放在框架上，導(dǎo)體棒與框架的摩擦忽略不計(jì)。整個(gè)裝置處于豎直向下的勻磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T。t=0時(shí)，垂直于導(dǎo)體棒ab施加一水平向右的恒力F=2.0N，導(dǎo)體棒ab從靜止開始運(yùn)動(dòng)；當(dāng)t=t1時(shí)，金屬框架將要開始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)導(dǎo)體棒的速度v1=6.0m/s；經(jīng)過一段時(shí)間，當(dāng)t=t2時(shí)，導(dǎo)體棒ab的速度v2=12.0m/s；金屬框架的速度v3=0.5m/s。在運(yùn)動(dòng)過程中，導(dǎo)體棒ab始終與MM′和NN′垂直且接觸良好。已知導(dǎo)體棒ab的電阻r=0.30Ω，框架MN部分的阻值R=0.10Ω，其余電阻不計(jì)。設(shè)框架與水平面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2。求：

（1）求動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（2）當(dāng)t=t2時(shí)，求金屬框架的加速度；
（3）若在0~t1這段時(shí)間內(nèi)，MN上產(chǎn)生的熱量 Q=0.10J，求該過程中導(dǎo)體棒ab位移x的 大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（13分）如圖所示，左右兩邊分別有兩根平行金屬導(dǎo)軌相距為L，左導(dǎo)軌與水平面夾30°角，右導(dǎo)軌與水平面夾60°角，左右導(dǎo)軌上端用導(dǎo)線連接。導(dǎo)軌空間內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，左邊的導(dǎo)軌處在方向沿左導(dǎo)軌平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的磁場中。右邊的導(dǎo)軌處在垂直于右導(dǎo)軌斜向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B的磁場中。質(zhì)量均為m的導(dǎo)桿ab和cd垂直導(dǎo)軌分別放于左右兩側(cè)導(dǎo)軌上，已知兩導(dǎo)桿與兩側(cè)導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=，回路電阻恒為R，若同時(shí)無初速釋放兩導(dǎo)桿，發(fā)現(xiàn)cd沿右導(dǎo)軌下滑距離時(shí)，ab桿才開始運(yùn)動(dòng)。（認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）。

（1）試求ab桿剛要開始運(yùn)動(dòng)時(shí)cd棒的速度
（2）以上過程中，回路中共產(chǎn)生多少焦耳熱？
（3）cd棒的最終速度為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如下圖1所示，水平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系的第一象限有磁場分布，方向垂直于水平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度沿y軸方向沒有變化，與橫坐標(biāo)x的關(guān)系如下圖2所示，圖線是雙曲線（坐標(biāo)軸是漸進(jìn)線）；頂角θ=45°的光滑金屬長導(dǎo)軌 MON固定在水平面內(nèi)，ON與x軸重合，一根與ON垂直的長導(dǎo)體棒在水平向右的外力作用下沿導(dǎo)軌MON向右滑動(dòng)，導(dǎo)體棒在滑動(dòng)過程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸。已知t=0時(shí)，導(dǎo)體棒位于頂角O處；導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m=2kg；OM、ON接觸處O點(diǎn)的接觸電阻為R=0.5Ω，其余電阻不計(jì)；回路電動(dòng)勢(shì)E與時(shí)間t的關(guān)系如圖3所示，圖線是過原點(diǎn)的直線。求：

（1）t=2s時(shí)流過導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度I2的大小；
（2）1～2s時(shí)間內(nèi)回路中流過的電量q的大�。�
（3）導(dǎo)體棒滑動(dòng)過程中水平外力F（單位：N）與橫坐標(biāo)x（單位：m）的關(guān)系式。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如下圖甲所示，水平面上的兩光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d＝0.5m，電阻不計(jì)，左端通過導(dǎo)線與阻值R＝2Ω的電阻連接，右端通過導(dǎo)線與阻值RL＝4Ω的小燈泡L連接．在CDFE矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，CE長L＝2m，有一阻值r＝2Ω的金屬棒PQ放置在靠近磁場邊界CD處．CDFE區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化規(guī)律如下圖乙所示．在t＝0到t＝4s內(nèi)，金屬棒PQ保持靜止；在t＝4s時(shí)使金屬棒PQ以某一速度進(jìn)入磁場區(qū)域并保持勻速運(yùn)動(dòng)．已知從t＝0開始到金屬棒運(yùn)動(dòng)到磁場邊界EF處的整個(gè)過程中，小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化，試求：

⑴通過小燈泡的電流；
⑵金屬棒PQ在磁場區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的速度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，固定于水平桌面上足夠長的兩平行光滑導(dǎo)軌PQ、MN，其電阻不計(jì)，間距d=0．5m，P、M兩端接有一只理想電壓表，整個(gè)裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0＝0．2T的勻強(qiáng)磁場中，兩金屬棒L1、L2平行地?cái)R在導(dǎo)軌上，其電阻均為r＝0.1Ω，質(zhì)量分別為M1=0．3kg和M2＝0．5kg。固定棒L1，使L2在水平恒力F=0．8N的作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)。試求：

(1) 當(dāng)電壓表讀數(shù)為U=0．2V時(shí)，棒L2的加速度為多大；
(2)棒L2能達(dá)到的最大速度vm.

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，理想變壓器，原副線圈的匝數(shù)比為n。原線圈接正弦交流電壓U，輸出端A、A1、A2、A3為理想的交流電流表，R為三個(gè)完全相同的電阻，L為電感，C為電容，當(dāng)輸入端接通電源后，電流表A讀數(shù)為I。下列判斷正確的是

A．副線圈兩端的電壓為nU    
B．通過副線圈的最大電流
C．電流表A1的讀數(shù)I1大于電流表A2的讀數(shù)I2      
D．電流表A3的讀數(shù)I3=0

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同步練習(xí)冊(cè)答案