【題目】如圖所示，足夠長的兩光滑導(dǎo)軌水平放置，兩條導(dǎo)軌相距為d，左端MN用阻值不計(jì)的導(dǎo)線相連，金屬棒ab可在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，導(dǎo)軌單位長度的電阻為r0，金屬棒ab的電阻不計(jì)．整個(gè)裝置處于豎直向下的均勻磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，B=kt，其中k為常數(shù)．金屬棒ab在水平外力的作用下，以速度v沿導(dǎo)軌向右做勻速運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)，金屬棒ab與MN相距非常近．求：

（1）當(dāng)t=to時(shí)，水平外力的大小F．

（2）同學(xué)們?cè)谇髏=to時(shí)刻閉合回路消耗的功率時(shí)，有兩種不同的求法：

方法一：t=to時(shí)刻閉合回路消耗的功率P=Fv．

方法二：由Bld=F，得I= （其中R為回路總電阻）

這兩種方法哪一種正確？請(qǐng)你做出判斷，并簡述理由．

【答案】1）當(dāng)時(shí)，水平外力的大小F為 （2）方法一錯(cuò)，方法二對(duì)；

方法一認(rèn)為閉合回路所消耗的能量全部來自于外力所做的功，而實(shí)際上磁場的變化也對(duì)閉合回路提供能量．方法二算出的I是電路的總電流，求出的是閉合回路消耗的總功率．

【解析】(1)回路中的磁場變化和導(dǎo)體切割磁感線都產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢

據(jù)題意，有B=kt，則得△B/△t=k

回路中產(chǎn)生的總的感應(yīng)電動(dòng)勢為

E總=△BS/△t+Bdv①

△BS/△t=kdvt0②

I=E總/R③

聯(lián)立求解得：E總=2kdvt0④

R=2r0vt0⑤

解得：I=kd/r0⑥

所以，F=BId⑦

即F=k2d2t0/r0⑧

(2)方法一錯(cuò)，方法二對(duì)；⑨

方法一認(rèn)為閉合回路所消耗的能量全部來自于外力所做的功，而實(shí)際上磁場的變化也對(duì)閉合回路提供能量。方法二算出的I是電路的總電流，求出的是閉合回路消耗的總功率。

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：

【題目】關(guān)于電場線的下列說法中正確的是（ ）

A.電場線并非真實(shí)存在，是人們假想出來的

B.電場線既能反映電場的強(qiáng)弱，也能反映電場的方向

C.只要初速度為零，正電荷必將沿電場線方向移動(dòng)

D.勻強(qiáng)電場的電場線分布是均勻、相互平行的直線

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一絕緣光滑半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)為E．在與環(huán)心等高處放有一質(zhì)量為m、帶電+q的小球，由靜止開始沿軌道運(yùn)動(dòng)，下述說法正確的是（ ）

A. 小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)速度最大

B. 小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒

C. 小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力為（mg+qE）

D. 小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力為3（mg+qE）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一根電阻為R=0.6Ω的導(dǎo)線彎成一個(gè)圓形線圈，圓半徑r=1m，圓形線圈質(zhì)量m=1kg，此線圈放在絕緣光滑的水平面上，在y軸右側(cè)有垂直于線圈平面B=0.5T的勻強(qiáng)磁場。若線圈以初動(dòng)能E0=5J沿x軸方向滑進(jìn)磁場，當(dāng)進(jìn)入磁場0.5m時(shí)，線圈中產(chǎn)生的電能為Ee=3J。求：

（1）此時(shí)線圈的運(yùn)動(dòng)速度

（2）此時(shí)線圈與磁場左邊緣兩交接點(diǎn)間的電壓

（3）此時(shí)線圈加速度大小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】靜電噴漆技術(shù)具有效率高，浪費(fèi)少，質(zhì)量好，有利于工人健康等優(yōu)點(diǎn)，其裝置如圖所示．A、B為兩塊平行金屬板，間距d＝0.4 m，兩板間有方向由B指向A，大小為E＝1×103 N/C的勻強(qiáng)電場．在A板的中央放置一個(gè)安全接地的靜電油漆噴槍P，油漆噴槍的半圓形噴嘴可向各個(gè)方向均勻地噴出帶電油漆微粒，油漆微粒的初速度大小均為v0＝2 m/s，質(zhì)量m＝5×10-15 kg、帶電量為q＝－2×10-16C．微粒的重力和所受空氣阻力均不計(jì)，油漆微粒最后都落在金屬板B上．試求：

（1）微粒打在B板上的動(dòng)能；

（2）微粒到達(dá)B板所需的最短時(shí)間；

（3）微粒最后落在B板上所形成的圖形及面積的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)正方形線圈邊長a=0.20m，共有n=100匝，其總電阻r=4.0。線圈與阻值R=16的外電阻連成閉合回路，如圖甲所示。線圈所在區(qū)域存在著分布均勻但強(qiáng)弱隨時(shí)間變化的磁場，磁場方向垂直線圈平面，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大不隨時(shí)間作周期性變化的周期T=1.0×10-2s，如圖15乙所示，圖象中、……。求：

（1）0—t1時(shí)間內(nèi)，通過電阻R的電荷量；

（2）t=1.0s內(nèi)電通過電阻R所產(chǎn)生的熱量；

（3）線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的有效值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)保持木板水平,調(diào)節(jié)盤和重物的總質(zhì)量,使小車能拖動(dòng)紙帶沿木板勻速運(yùn)動(dòng),記下此時(shí)盤和重物的總質(zhì)量m0、小車的總質(zhì)量M.知重力加速度為g。

在探究加速度與力的關(guān)系時(shí),若測得盤和重物的總質(zhì)量為m(mM),則小車所受的合外力為_______;當(dāng)改變盤和重物的總質(zhì)量重做實(shí)驗(yàn)時(shí), _________(選填“需要”或“不需要”) 重新平衡摩擦力。

(2) 在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí),當(dāng)改變小車的總質(zhì)量時(shí), ___________ (選填“需要”或“不需要”)重新平衡摩擦力。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖示，金屬桿ab以恒定的速率v在光滑的平行導(dǎo)軌上向右滑行，設(shè)整個(gè)電路中總電阻為R（恒定不變），整個(gè)裝置置于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，下列說法不正確的是（　）

A. ab桿中的電流與速率v成正比

B. 磁場作用于ab桿的安培力與速率v成正比

C. 電阻R上產(chǎn)生的電熱功率與速率v平方成正比

D. 外力對(duì)ab桿做功的功率與速率v的成正比

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計(jì)，電梯靜止時(shí)，某同學(xué)站在體重計(jì)上，體重計(jì)示數(shù)為60 kg，電梯運(yùn)動(dòng)過程中，某一段時(shí)間內(nèi)該同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)如圖所示，已知重力加速度為g，則在這段時(shí)間內(nèi)，下列說法正確的是(　　)

A. 該同學(xué)所受的重力變小了

B. 該同學(xué)對(duì)體重計(jì)的壓力大于體重計(jì)對(duì)該同學(xué)的支持力

C. 電梯可能豎直向上運(yùn)動(dòng)

D. 電梯的加速度大小為，方向一定豎直向下

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