如圖甲所示，一對(duì)平行光滑導(dǎo)軌固定在水平面上，兩導(dǎo)軌間距l＝0.20 m，電阻R＝1.0 Ω。有一導(dǎo)體桿靜止地放在導(dǎo)軌上，與兩導(dǎo)軌垂直，桿及導(dǎo)軌的電阻皆可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.50 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下．現(xiàn)用一外力F沿導(dǎo)軌方向拉桿，使之做勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示．求出桿的質(zhì)量m和加速度a大小。
10m/s2，m = 0.1kg

試題分析：導(dǎo)體桿在軌道上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用υ表示瞬時(shí)速度，t表示時(shí)間，則桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E = Blυ……2分
勻加速直線運(yùn)動(dòng)υ = at……1分
閉合回路中的感應(yīng)電流為I = E/R……1分
由安培定則F安 = BIl……1分
和牛頓第二定律得F - F安 = ma……2分
整理得F = ma＋B2l2at/R…  1分
在題圖乙圖線上取兩點(diǎn)：t1 = 0，F1 = 1N；t2 = 10s，F2 = 2N，代入……2分，
聯(lián)立方程解得a = 10m/s2，m = 0.1kg……2分
點(diǎn)評(píng)：解答這類問題的關(guān)鍵是正確分析安培力的大小與方向，然后根據(jù)導(dǎo)體棒所處狀態(tài)列方程求解．導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)時(shí)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，使棒受到向左的安培力，根據(jù)感應(yīng)電流的大小寫出安培力的表達(dá)式結(jié)合牛頓第二定律求出F與t的關(guān)系式，然后將圖象上的數(shù)據(jù)代入即可求解．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一個(gè)矩形線框從勻強(qiáng)磁場(chǎng)的上方自由落下，進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，然后再從磁場(chǎng)中穿出，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的寬度L大于線框的高度h，則下列說法正確的是
A．線框只在進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)的過程中，才有感應(yīng)電流產(chǎn)生
B．線框從進(jìn)入到穿出磁場(chǎng)的整個(gè)過程中，都有感應(yīng)電流生
C．線框在進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)的過程中，都是機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能
D．整個(gè)線框都在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如右圖所示，用粗細(xì)相同的銅絲做成邊長分別為L和2L的兩只閉合線框a和b，以相同的速度從磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中勻速地拉到磁場(chǎng)外，不考慮線框的動(dòng)能，若外力對(duì)環(huán)做的功分別為Wa、Wb，則Wa∶Wb為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，質(zhì)量為m、邊長為L的正方形線框，從有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方由靜止自由下落，線框電阻為R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的高度為H，（L<H），磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線框下落過程中ab邊與磁場(chǎng)邊界平行且保持水平。已知ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)和ab邊剛穿出磁場(chǎng)時(shí)線框都做減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小都為．求：

（1）ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)和ab邊剛出磁場(chǎng)時(shí)的速度大��；
（2）cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框的速度大�。�
（3）線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩電阻不計(jì)的足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角，導(dǎo)軌間距，所在平面的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為T，方向垂直斜面向上。將甲乙兩電阻阻值相同、質(zhì)量均為kg的相同金屬桿如圖放置在導(dǎo)軌上，甲金屬桿處在磁場(chǎng)的上邊界，甲乙相距也為，其中m。靜止釋放兩金屬桿的同時(shí)，在甲金屬桿上施加一個(gè)沿著導(dǎo)軌的外力F，使甲金屬桿在運(yùn)動(dòng)過程中始終做沿導(dǎo)軌向下的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小5m/s2，乙金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)即作勻速運(yùn)動(dòng)。（取m/s2）

（1）求金屬桿甲的電阻R；
（2）以剛釋放時(shí)，寫出從開始到甲金屬桿離開磁場(chǎng)，外力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系；
（3）若從開始釋放到乙金屬桿離開磁場(chǎng)，乙金屬桿中共產(chǎn)生熱量J，試求此過程中外力F對(duì)甲做的功。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在光滑的水平地面上方，有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，PQ為兩個(gè)磁場(chǎng)的邊界，磁場(chǎng)范圍足夠大。一個(gè)半徑為a，質(zhì)量為m，電阻為R的金屬圓環(huán)垂直磁場(chǎng)方向，以速度v從如圖位置向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到直徑剛好與邊界線PQ重合時(shí)，圓環(huán)的速度為v/2，則下列說法正確的是(    ) 
A．此時(shí)圓環(huán)中的電功率為B．此時(shí)圓環(huán)的加速度為
C．此過程中通過圓環(huán)截面的電量為D．此過程中回路產(chǎn)生的電能為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，長L1寬L2的矩形線圈電阻為R，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊緣，線圈與磁感線垂直。將線圈以向右的速度v勻速拉出磁場(chǎng)，求：①拉力F大��；②拉力的功率P；③拉力做的功W；④線圈中產(chǎn)生的電熱Q；⑤通過線圈某一截面的電荷量q。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，一個(gè)U形導(dǎo)體框架，其寬度L=1m，框架所在平面與水平面的夾用α=30°。其電阻可忽略不計(jì)。設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)與U形框架的平面垂直。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B＝0.2T。今有一條形導(dǎo)體ab，其質(zhì)量為m＝0.5kg，有效電阻R=0.1Ω，跨接在U形框架上，并且能無摩擦地滑動(dòng)，求:

（1）由靜止釋放導(dǎo)體，導(dǎo)體ab下滑的最大速度vm；
（2）在最大速度vm時(shí)，在ab上釋放的電功率。（g=10m/s2）。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，線圈由位置A開始自由下落，如果在運(yùn)動(dòng)中受到的磁場(chǎng)力總小于重力，則它通過A、B、C、D四個(gè)位置時(shí)(B、D位置恰使線圈面積有一半在磁場(chǎng)中)，加速度的關(guān)系正確的為(    )

A．a(chǎn)A>aB>aC>aD     B．a(chǎn)A＝aC>aB＝aD
C．a(chǎn)A＝aC>aD>aB   D．a(chǎn)A＝aC>aB>aD

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