兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌MN和PQ水平放置，其間距為0.60m，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.50T的勻強(qiáng)磁場垂直軌道平面向下，兩導(dǎo)軌之間連接的電阻R=5.0Ω，在導(dǎo)軌上有一電阻為1.0Ω的金屬棒ab，金屬棒與導(dǎo)軌垂直，如圖所示．在ab棒上施加水平拉力F使其以10m/s的速度向右勻速運(yùn)動．設(shè)金屬導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．求：
（1）金屬棒ab兩端的電壓．
（2）拉力F的大�。�
（3）電阻R上消耗的電功率．
分析：（1）金屬棒ab切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，由公式E=BLv求出，由歐姆定律求得電路中電流，并求出ab兩端的電壓．
（2）棒勻速運(yùn)動時(shí)，拉力F與安培力平衡，由F=BIL求得安培力，即可得到拉力F．
（3）電阻R上消耗的電功率P=I2R．
解答：解：（1）金屬棒ab切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv=0.50×0.60×10V=3V
電路中的電流I=
E
R+r
=
3
5.0+1.0
A=0.5A
金屬棒ab兩端的電壓U=IR=0.5×5.0V=2.5V
（2）金屬棒ab所受的安培力FA=BIL=0.50×0.5×0.60N=0.15N
因金屬棒勻速運(yùn)動，則有F=FA=0.15N
（3）電阻R上消耗的電功率P=I2R=0.52×5.0W=1.25W
答：
（1）金屬棒ab兩端的電壓是2.5V．
（2）拉力F的大小是0.15N．
（3）電阻R上消耗的電功率是1.25W．
點(diǎn)評：本題關(guān)鍵要掌握法拉第定律、歐姆定律、安培力公式等等電磁感應(yīng)常用的規(guī)律，屬于基礎(chǔ)題．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，同一水平面內(nèi)的兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌MN和PQ處在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2
2
T的勻強(qiáng)磁場中，垂直導(dǎo)軌放置一根長為L=1m的金屬棒ab，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，N、Q端接理想變壓器（原、副線圈匝數(shù)比為10：1）的原線圈，輸出端接有理想交流電壓表、耐壓值為2.8V電容器元件C和電阻R．現(xiàn)金屬棒ab沿水平方向運(yùn)動，其速度隨時(shí)間變化的規(guī)律為v=10sin100πt（m/s）（金屬棒和導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)）．則（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，豎直放置間距為L的兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌，下端固定在水平絕緣的木板上，上端接一阻值為R的電阻，一根質(zhì)量為m的銅棒ab垂直導(dǎo)軌放置，并與導(dǎo)軌接觸良好，兩根一桿的輕彈簧套在導(dǎo)軌上，下端和導(dǎo)軌一起固定在木板上，上端和銅棒相連．銅棒利導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)．開始時(shí)讓銅棒做簡諧運(yùn)動，O1O2為平衡位置，振幅為A，周期為T，最大速度為v0．現(xiàn)加一垂直導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場后，發(fā)現(xiàn)銅棒做阻尼振動，現(xiàn)再給銅棒施加一豎直外力F后，可使銅棒仍做原來的簡諧運(yùn)動，下列說法正確的是（　�。�
A、F的大小總是與安培力大小相等B、F的方向總是與彈簧彈力的方向相反C、振動過程中流過電阻R的電流方向總是從平衡位置處開始改變D、每次全振動的過程中外力F對銅棒做功為2AB2L2v0/R

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌PQ和MN間距為d，它們與水平面間的夾角為α，上端與阻值為R的電阻連接，導(dǎo)軌上水平放置一質(zhì)量為m的金屬棒．設(shè)導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻可忽略不計(jì)．整個(gè)裝置放在方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．金屬棒在大小為F、方向平行于斜面向上的恒力作用下由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動．求：
（1）通過電阻R的電流方向；
（2）恒力做功的最大功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，把兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌子高0.8m，導(dǎo)軌間距0.2m，在導(dǎo)軌水平部分有磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1T，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場，弧形金屬導(dǎo)軌的一端接有電阻R=1Ω．質(zhì)量m=0.2kg，電阻r=1Ω的金屬桿ab由靜止開始距桌面h=0.2m高處開始下滑，最后落到距桌子水平距離s=0.4m處，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，試求：
（1）金屬桿進(jìn)入導(dǎo)軌水平部分瞬間產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小和方向；
（2）金屬桿滑出導(dǎo)軌瞬間感應(yīng)電動勢的大��；
（3）整個(gè)過程中電阻R放出的熱量．

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