如圖所示，寬度為L=0.40m的足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌的一端連接阻值為R=2.0Ω的電阻．導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B=0.40T．一根質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計．現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的拉力拉動導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運動，運動速度v=0.50m/s，在運動過程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直．求：
（1）在閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小；
（2）作用在導(dǎo)體棒上的拉力的大小及拉力的功率；
（3）當(dāng)導(dǎo)體棒移動50cm時撤去拉力，求整個運動過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量．
（1）感應(yīng)電動勢：E=BLv=0.40×0.40×0.5V=8.0×10-2V，
感應(yīng)電流為：I=
E
R
=
8.0×10-2
2.0
A=4.0×10-2A，
（2）導(dǎo)體棒勻速運動，安培力與拉力平衡：
F=FB=BIL=0.40×4.0×10-2×0.4N=6.4×10-3N，
拉力的功率為：P=Fv=6.4×10-3×0.50W=3.2×10-3W；
（3）導(dǎo)體棒移動35cm的時間為：t=
x
v
=
0.5m
0.5m/s
=1.0s，
根據(jù)焦耳定律：Q1=I2Rt=0.042×2.0×1.0J=3.2×10-3J，
由能量守恒定律得：Q2=
1
2
mv2=
1
2
×0.1×0.502J=1.25×10-2J，
電阻R上產(chǎn)生的熱量：Q=Q1+Q2=3.2×10-3+1.25×10-2J=1.57×10-2J；
答：（1）在閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小是4.0×10-2A；
（2）作用在導(dǎo)體棒上的拉力的大小是6.4×10-3N，拉力的功率是3.2×10-3W；
（3）整個運動過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量為1.57×10-2J．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，兩根相距為L的足夠長的金屬直角導(dǎo)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(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ，導(dǎo)軌電阻不計，回路總電阻為2R．整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中．當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度V1沿導(dǎo)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μmg+
B2L2V1
2R
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(guān)系為μ=
2mgR
B2L2v1

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，在勻強磁場（B=0.4T）中，電阻為1.5Ω的金屬桿以速度v=5m/s勻速向右平移，R=3.5Ω，導(dǎo)軌間距L=0.2m且光滑并電阻不計，求：
（1）回路中的感應(yīng)電流是多少？
（2）電阻R兩端的電壓是多少伏？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面成θ=30°角放置，一個磁感應(yīng)強度B=1.00T的勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌上端M與P間連接阻值為R=0.30Ω的電阻，長L=0.40m、電阻r=0.10Ω的金屬棒ab與MP等寬緊貼在導(dǎo)軌上，現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，其下滑距離與時間的關(guān)系如下表所示，導(dǎo)軌電阻不計，g=10m/s2
時間t（s）00.100.200.300.400.500.600.70
下滑距離x（m）00.020.080.170.270.370.470.57
求：（1）在0.4s時間內(nèi)，通過金屬棒ab截面的電荷量
（2）金屬棒的質(zhì)量
（3）在0.7s時間內(nèi)，整個回路產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，甲中有兩條不平行軌道而乙中的兩條軌道是平行的，其余物理條件都相同．金屬棒MN都正在軌道上向右勻速平動，在棒運動的過程中，將觀察到（　　）
A．L1，L2小電珠都發(fā)光，只是亮度不同
B．Ll，L2都不發(fā)光
C．L2發(fā)光，Ll不發(fā)光
D．Ll發(fā)光，L2不發(fā)光

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，足夠長平行金屬導(dǎo)軌內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，金屬桿ab與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌右端通過電阻與平行金屬板AB連接．已知導(dǎo)軌相距為L；磁場磁感應(yīng)強度為B；R1、R2和ab桿的電阻值均為r，其余電阻不計；板間距為d、板長為4d；重力加速度為g，不計空氣阻力．
如果ab桿以某一速度向左勻速運動時，沿兩板中心線水平射入質(zhì)量為m、帶電量為+q的微粒恰能沿兩板中心線射出；如果ab桿以同樣大小的速度向右勻速運動時，該微粒將射到B板距左端為d的C處．
（1）求ab桿勻速運動的速度大小v；
（2）求微粒水平射入兩板時的速度大小v0；
（3）如果以v0沿中心線射入的上述微粒能夠從兩板間射出，試討論ab桿向左勻速運動的速度范圍．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，將邊長為l、總電阻為R的正方形閉合線圈，從磁感強度為B的勻強磁場中以速度v勻速拉出（磁場方向，垂直線圈平面）
（1）所用拉力F=______．　
（2）拉力F的功率PF=______．
（3）線圈放出的熱量Q=______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，相距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌ab、cd固定在水平桌面上，上面放有兩根垂直于導(dǎo)軌的金屬棒MN和PQ，金屬棒質(zhì)量均為m，電阻值均為R，其中MN被左邊系于棒中點的細(xì)繩束縛住，PQ的中點與一繞過定滑輪的細(xì)繩相連，繩的另一端系一質(zhì)量為m的物塊，繩處于拉直狀態(tài)，整個裝置放于豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度的大小為B，若導(dǎo)軌的電阻、滑輪的質(zhì)量及一切摩擦均忽略不計，當(dāng)物塊由靜止釋放后，求：（重力加速度為g，金屬導(dǎo)軌足夠長）
（1）細(xì)繩對金屬棒MN的最大拉力；
（2）金屬棒PQ能達(dá)到的最大速度．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在B=0.2T的勻強磁場中，用恒力F作用在電阻為0.5Ω的金屬桿ab上，桿以速度v=5m/s勻速向右平移，R=1.5Ω，導(dǎo)軌間距L=0.2m且光滑并電阻不計，求
（1）此時ab中感應(yīng)電動勢的大小等于多少伏？
（2）通過ab桿的電流大小和方向？
（3）恒力F的大小？

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