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軌，勻強磁場B垂直于斜面向上，磁感應強度B=0.4T，導軌間距L=0.5m，兩根金屬棒ab、cd與導軌垂直地放在導軌上，金屬棒質量mab=0.1kg，mcd=0.2kg，每根金屬棒的電阻均為r＝0.2W，導軌電阻不計．當用沿斜面向上的拉力拉動金屬棒ab勻速向上運動時．cd金屬棒恰在斜面上保持靜止。求：

(1) 金屬棒cd兩端電勢差Ucd；
(2) 作用在金屬棒ab上拉力的功率。(g取10m/s2)
(1)-1V   (2)15W

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為由d到c,所以
所以
(2)以ab和cd構成的整個系統(tǒng)為研究對象，由于二者均做勻速直線運動，所以整體的合外力為零.則作用在ab上的外力為
金屬棒ab向上勻速運動時，它切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢為  
所以cd棒受的安培力為
因為cd不動，所以
聯(lián)立解得
外力的功率為：
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導軌MN、PQ間距為l=0.5m，其電阻不計，兩導軌及其構成的平面均與水平面成30°角．完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導軌放置，每棒兩端都與導軌始終有良好接觸，已知兩棒的質量均為0.02kg，電阻均為R=0.1Ω，整個裝置處在垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，磁感應強度為B=0.2T，棒ab在平行于導軌向上的力F作用下，沿導軌向上勻速運動，而棒cd恰好能保持靜止．取g=10m/s2，問：
（1）通過cd棒的電流I是多少，方向如何？
（2）棒ab受到的力F多大？
（3）棒cd每產(chǎn)生Q=0.1J的熱量，力F做的功W是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖所示，固定位置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上磁感應強度大小為B的勻強磁場中。一質量為m（質量分布均勻）的導體桿ab垂直于導軌放置，且與兩導軌保持良好接觸，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)為�，F(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導軌運動距離L時，速度恰好達到最大（運動過程中桿始終與導軌保持垂直）。設桿接入電路的電阻為r，導軌電阻不計，重力加速度大小為g。

求（1）此過程桿的速度最大值Vm；
（2）此過程流過電阻R的電量。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，兩條平行金屬導軌ab、cd置于磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中，兩導軌間的距離l=0.6m，導軌間連有電阻R。金屬桿MN垂直置于導軌上，且與軌道接觸良好，現(xiàn)使金屬桿MN沿兩條導軌向右勻速運動，產(chǎn)生的感應電動勢為3V。由此可知，金屬桿MN滑動的速度大小為              m/s；通過電阻R的電流方向為            （填“a R c”或“c R a”）。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，空間某區(qū)域中有一勻強磁場，磁感應強度方向水平，且垂直于紙面向里，磁場上邊界b和下邊界d水平。在豎直面內(nèi)有一矩形金屬線框，線框上下邊的距離小于磁場邊界bd間距離，下邊水平。線框從水平面a處由靜止開始下落。已知磁場上下邊界bd之間的距離大于水平面a、b之間的距離。若線框下邊剛通過水平面b、c（位于磁場中）和d時，線圈所受到的磁場力的大小分別為Fb、Fc和Fd，且線框勻速通過d水平面，則下列判斷中正確的是
A．由于線框在c處速度大于b處的速度，根據(jù)安培力推導公式，則Fc>Fb
B．由于線框在c處速度小于d處的速度，根據(jù)安培力推導公式，則Fc< Fd
C．由于線框在b處速度小于d處的速度，根據(jù)安培力推導公式，則Fb < Fd
D．以上說法均不正確

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩根相距為L的足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面。質量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ，導軌電阻不計，回路總電阻為2R。整個裝置處于磁感應強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中。當ab桿在平行于水平導軌的拉力F作用下以速度v1沿導軌勻速運動時，cd桿也正好以速度v2向下勻速運動。重力加速度為g。以下說法正確的是（    ）
A．a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為
B．cd桿所受摩擦力為零
C．回路中的電流強度為BL(v1＋v2)/2R
D．μ與v1大小的關系為μ＝2Rmg/BLv1

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分） 如圖所示，光滑平行的金屬導軌MN和PQ，間距L＝1.0 m，與水平面之間的夾角α＝30°，勻強磁場磁感應強度B＝2.0 T，垂直于導軌平面向上，MP間接有阻值R＝2.0Ω的電阻，其它電阻不計，質量m＝2.0 kg的金屬桿ab垂直導軌放置，用變力F沿導軌平面向上拉金屬桿ab， 若金屬桿ab以恒定加速度a＝2 m/s2， 由靜止開始做勻變速運動，則：（g="10" m/s2）

(1) 在5 s內(nèi)平均感應電動勢是多少？
(2) 第5 s末，回路中的電流多大？
(3) 第5 s末，作用在ab桿上的外力F多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

金屬桿a b水平放置在某高處，當它被平拋進入方向堅直向上的勻強磁場中時(如圖所示)，以下說法中正確的是 （    ）
A．運動過程中感應電動勢大小不變，且Ua＞Ub
B．運動過程中感應電動勢大小不變，且Ua＜Ub
C．由于速率不斷增大，所以感應電動勢不斷變大，且Ua＞Ub
D．由于速率不斷增大，所以感應電動勢不斷變大，且Ua＜Ub

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，光滑的金屬導軌MN、PQ水平放置，它們之間的距離L="0.2m," 金屬棒ab可沿導軌滑動，導軌左端所接的電阻R=1,其他電阻不計，勻強磁場的磁感應強度為B="0.5T," ab在外力作用下以V=5m/s的速度向右勻速滑動，求

（1）流過金屬棒ab的電流的大小和方向；
（2）金屬棒所受拉力 F 的大小。

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