7．如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距L=0.5m，右端接有阻值R=0.9Ω的電阻，一導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.1Ω，把它垂直放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，導(dǎo)體棒在水平恒力F的作用下以V=4m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸，整個(gè)裝置處在方向豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．導(dǎo)軌電阻不計(jì)，求
（1）通過(guò)導(dǎo)體棒的電流大小和方向；
（2）恒力F的功率（g取10m/s2）．

分析 （1）導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由E=BLv求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．由歐姆定律求感應(yīng)電流的大小，由右手定則判斷電流的方向．
（2）由平衡條件和安培力公式求出F的大小，再由P=Fv求F的功率．

解答 解（1）設(shè)導(dǎo)體棒切割電動(dòng)勢(shì)為E，通過(guò)棒的電流為I
則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E=BLv…①
感應(yīng)電流為 I=$\frac{E}{R+r}$…②
聯(lián)立①②解得 I=0.8A
由右手定則判斷通過(guò)導(dǎo)體棒的電流方向由b流向a．
（2）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力平衡，則
 F-F安-f=0       
其中安培力 F安=BIL   
摩擦力 f=μmg        
又F的功率為 P=Fv           
聯(lián)立解得 P=1.44W   
答：
（1）通過(guò)導(dǎo)體棒的電流大小為0.8A，方向由b流向a；
（2）恒力F的功率為1.44W．

點(diǎn)評(píng) 本題是簡(jiǎn)單的電磁感應(yīng)問(wèn)題，掌握法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、右手定則和安培力公式是關(guān)鍵．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

20．北京市技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督局曾對(duì)市場(chǎng)中電線電纜產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行抽查，檢驗(yàn)負(fù)責(zé)人說(shuō)：“十幾個(gè)不合格產(chǎn)品中，大部分存在導(dǎo)體電阻不合格問(wèn)題，主要是銅材質(zhì)量不合格，使用了再生銅或含雜質(zhì)很多的銅；再一個(gè)就是銅材質(zhì)量可能合格，但把截面積縮小，買2.5平方毫米的線，拿到手的線可能是1.5 或1.5多一點(diǎn)，載流量不夠；還有一個(gè)問(wèn)題是絕緣層質(zhì)量不合格，用再生塑料制作電線外皮，電阻率達(dá)不到要求…”．
（1）現(xiàn)從一捆橫截面積為1平方毫米的不合格的電線截取一段，采用繞線法測(cè)量其橫截面積，讀數(shù)如圖甲所示，可得該導(dǎo)線的半徑約為0.625mm（保留3位有效數(shù)字）；經(jīng)你判斷該導(dǎo)線的橫截面積合格（填“合格”或者“不合格”）；
（2）欲測(cè)量該捆電線的電阻率是否合格，經(jīng)查閱，純銅的電阻率為1.8×10-8Ω•m．取長(zhǎng)度為100m（真實(shí)長(zhǎng)度）的電線，橫截面積取1平方毫米，并用伏安法測(cè)量其電阻，所用器材有：
A．電源（電動(dòng)勢(shì)約為5V，內(nèi)阻不計(jì)）；
B．待測(cè)長(zhǎng)度為100m的導(dǎo)線一捆；
C．電壓表（量程為5V，內(nèi)阻約為5kΩ）；
D．電流表（量程為0.6A、3A，內(nèi)阻分別為0.125Ω、0.025Ω）；
E．滑動(dòng)變阻器（5Ω，2A）
某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙的電路，所選電表量程均合理，則電壓表的另一端應(yīng)接b（填“a”或“b”），測(cè)量得電壓表示數(shù)為4.50V，電流表讀數(shù)如圖丙所示，為2.50A．結(jié)合檢驗(yàn)負(fù)責(zé)人的話，你認(rèn)為這捆電線不合格的原因最有可能是絕緣層質(zhì)量不合格，用再生塑料制作電線外皮，電阻率達(dá)不到要求．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

1．大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa．某容器的容積為20L，裝有壓強(qiáng)為20×105Pa的氣體，如果保持氣體溫度不變，把容器的開(kāi)關(guān)打開(kāi)，待氣體達(dá)到新的平衡時(shí)，容器內(nèi)剩下氣體的質(zhì)量與原來(lái)氣體的質(zhì)量之比為（　　）
A．1：19B．1：20C．2：39D．1：18

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

15．下列關(guān)于熱現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是（　�。�
A．一定質(zhì)量的100℃的水吸收熱量后變成100℃的水蒸氣，系統(tǒng)的內(nèi)能保持不變
B．對(duì)某物體做功，一定會(huì)使該物體的內(nèi)能增加
C．氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能與分子間勢(shì)能分別取決于氣體的溫度和體積
D．功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，但熱量不能全部轉(zhuǎn)化為功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

2．如圖所示，M為一線圈電阻RM=0.4Ω的電動(dòng)機(jī)，R=24Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E=40V．當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)I1=1.6A，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為I2=4.0A．求：
（1）電源內(nèi)阻r
（2）開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流及電動(dòng)機(jī)消耗功率．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

12．圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0.10s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x=1.0m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x=4.0m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，則（　　）
A．t=0.15s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度達(dá)到正向最大
B．質(zhì)點(diǎn)Q簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為x=10sin$\frac{π}{2}$t（cm）
C．從t=0.10s到t=0.25s，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為30cm
D．從t=0.10s到t=0.25s，該波沿x軸負(fù)方向傳播了6m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

19．有一顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，其運(yùn)行周期是地球近地衛(wèi)星的2$\sqrt{2}$倍，衛(wèi)星圓形軌道平面與地球赤道平面重合，衛(wèi)星上有太陽(yáng)能收集板可以把光能轉(zhuǎn)化為電能，提供衛(wèi)星工作所必須的能量．已知地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，忽略地球公轉(zhuǎn)，此時(shí)太陽(yáng)處于赤道平面上，近似認(rèn)為太陽(yáng)光是平行光，則衛(wèi)星繞地球一周，太陽(yáng)能收集板的工作時(shí)間為（　�。�
A．$\frac{10π}{3}$$\sqrt{\frac{R}{g}}$B．$\frac{5π}{3}$$\sqrt{\frac{R}{g}}$C．$\frac{10π}{3}$$\sqrt{\frac{2R}{g}}$D．$\frac{5π}{3}$$\sqrt{\frac{2R}{g}}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

16．在水平桌面上平整鋪放一層光滑絕緣層，并固定好，在絕緣層上建立直角坐標(biāo)系，在y軸上的A點(diǎn)和x軸上的B點(diǎn)間固定一個(gè)半徑為0.4m的內(nèi)、外壁均光滑的絕緣細(xì)管，其圓心在y軸上的O′點(diǎn)，其坐標(biāo)為（0、0.2m），且∠BO′O=60°，如圖所示．現(xiàn)在第一象限和第四象限不同區(qū)域內(nèi)加上豎直方向的四個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其分界面為圖中a、b、c所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B0、B1、B2、B0，將一直徑略小于絕緣管內(nèi)徑的帶電荷量為1.0×10-4C、質(zhì)量為1.2×10-5kg的帶正電小球，在A端以大小2.0m/s的速度垂直y軸射入細(xì)管中，此后小球從B端射出，并垂直通過(guò)界面c、a，又重新垂直y軸回到A端進(jìn)入細(xì)管做周期性運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度g=10m/s2．求：
（1）小球在細(xì)管中運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)管對(duì)小球的作用力大小．
（2）B0、B1、B2的大小和方向．
（3）在運(yùn)動(dòng)的一個(gè)周期內(nèi)，小球在經(jīng)過(guò)第一、四象限的過(guò)程中，在區(qū)域Ⅱ、Ⅲ內(nèi)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間與在區(qū)域Ⅰ、Ⅳ內(nèi)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間之比．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

17．如圖所示，在第一象限內(nèi)喲垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一對(duì)正、負(fù)電子分別以相同速度沿與x軸成30°角從原點(diǎn)射入磁場(chǎng)，則正、負(fù)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為（　�。�
A．2：1B．1：2C．1：$\sqrt{3}$D．1：1

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