10．如右圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，相距l(xiāng)=0.50m，左端接一電阻R=1.0Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，并能無摩擦地沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)，當(dāng)ab以v=4.0m/s的速度水平向右勻速滑動(dòng)時(shí)，求：
（1）ab棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向；
（2）回路中感應(yīng)電流的大小和方向；
（3）ab棒受安培力F的大小和方向．

分析 （1）根據(jù)切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式求出ab棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小，根據(jù)右手定則得出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向．
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律求出回路中的感應(yīng)電流大小，根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向．
（3）根據(jù)安培力公式求出ab棒所受的安培力大小，結(jié)合左手定則得出安培力的方向．

解答 解：（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，ab棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：
E=Blv=1.0×0.50×4.0 V=2.0 V，
由右手定則方向?yàn)閎指向a．
（2）感應(yīng)電流大小為：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{2}{1}A$=2.0 A，
由右手定則方向逆時(shí)針．
（3）ab棒受安培力為：F=IlB=2.0×0.50×1.0 N=1.0 N，
由左手定則方向向左．
答：（1）ab棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為2.0V，方向?yàn)閎指向a．
（2）回路中感應(yīng)電流的大小為2.0A，方向?yàn)槟鏁r(shí)針．
（3）安培力的大小為1.0N，方向水平向左．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電磁感應(yīng)與電路的基本綜合，掌握切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式和安培力公式是解決本題的關(guān)鍵，知道右手定則和左手定則的區(qū)別，并能靈活運(yùn)用．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．如圖所示，豎直面光滑的墻角有一個(gè)質(zhì)量為m，半徑為r的半球形均勻物體A．現(xiàn)在A上放一質(zhì)量也為m、半徑與A相同的球體B，調(diào)整A的位置使得A、B保持靜止?fàn)顟B(tài)，已知A、B之間摩擦不計(jì)，A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.375，且認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．則物塊A的球心距墻角的最遠(yuǎn)距離是（　�。�
A．1.8rB．2.0rC．2.2rD．2.6r

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．如圖所示，空間中存在半徑為R的圓形有界磁場，磁場的方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．平行板電容器極板間距離為$\frac{2\sqrt{3}}{3}$R，電容器上極板的延長線恰好與圓形磁場下邊界相切于P點(diǎn)，兩極板右端豎直連線與磁場左邊界相切于Q點(diǎn)．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，以大小為$\frac{BqR}{2m}$的初速度緊貼負(fù)極板從左側(cè)垂直電場方向射入，并從兩板右端豎直連線的中點(diǎn)N射出，后恰好由P點(diǎn)射入圓形磁場區(qū)域．不計(jì)粒子的重力．求：
（1）電容器兩板間的電勢(shì)差；
（2）粒子從進(jìn)入電場到射出磁場的整個(gè)過程所經(jīng)歷的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

18．圖中MN和PQ為豎直方向的兩平行長直金屬導(dǎo)軌，間距l(xiāng)為1m，電阻不計(jì)．導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.50T的勻強(qiáng)磁場垂直．質(zhì)量m為0.2kg、電阻為1.0Ω的金屬桿ab始終垂直于導(dǎo)軌，并與其保持光滑接觸．導(dǎo)軌兩端分別接有滑動(dòng)變阻器和阻值為2Ω的電阻R1滑動(dòng)變阻器此時(shí)接入電路中電阻與R1相等．當(dāng)桿ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)以速率v勻速下滑，重力加速度取10m/s2，試求
（1）此時(shí)桿的速率v
（2）整個(gè)電路中產(chǎn)生的熱功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

5．如圖，金屬平行導(dǎo)線框MM′N′N和平行導(dǎo)軌PQR、P′Q′R′分別固定在高度差為h（數(shù)值未知）的水平臺(tái)面上．導(dǎo)線框MM′N′N左端接有電源，MN與M′N′的間距為L=0.10m，線框空間存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.20T；平行導(dǎo)軌間距離為L=0.10m，其中PQ與P′Q′是圓心角為60°、半徑為r=0.20m的圓弧導(dǎo)軌，QR與Q′R′是水平長直導(dǎo)軌，Q Q′右側(cè)有方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.40T．導(dǎo)體棒a質(zhì)量m1=0.02kg，電阻R1=2.0Ω，放置在導(dǎo)線框右側(cè)N′N邊緣處；導(dǎo)體棒b質(zhì)量m2=0.04kg，電阻R2=4.0Ω，放置在水平導(dǎo)軌某處．閉合開關(guān)K后，通過電源的電荷量q=2.0C，導(dǎo)體棒a從NN水平拋出，恰能無碰撞地從PP′處滑入平行導(dǎo)軌．重力加速度g取10m/s2，求：

（1）導(dǎo)體棒a離開NN′時(shí)的速度；
（2）導(dǎo)體棒b的最大加速度；（結(jié)果可保留根式）
（3）導(dǎo)體棒b中產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

15．電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌長L=0.5m，兩導(dǎo)軌間距d=0.5m，導(dǎo)軌傾角為30°，導(dǎo)軌上端ab接一阻值R=1.5Ω的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場垂直軌道平面向上．阻值r=0.5Ω，質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好，從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端，在此過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q總=0.4J．
求：
（1）金屬棒在此過程中通過電阻R的電量；
（2）金屬棒下滑的最大速度vm；
（3）金屬棒下滑所用時(shí)間．（取 g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

2．如圖所示，兩條平行光滑導(dǎo)軌相距L，左端一段被彎成半徑為H的$\frac{1}{4}$圓弧，圓弧導(dǎo)軌所在區(qū)域無磁場．水平導(dǎo)軌區(qū)域存在著豎直向上的勻強(qiáng)磁場B，右端連接阻值為R的定值電阻，水平導(dǎo)軌足夠長．在圓弧導(dǎo)軌頂端放置一根質(zhì)量為m的金屬棒ab，導(dǎo)軌好金屬棒ab的電阻不計(jì)，重力加速度為g，現(xiàn)讓金屬棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程金屬棒和導(dǎo)軌接觸緊密．求：
（1）金屬棒剛進(jìn)入水平導(dǎo)軌時(shí)的速度
（2）金屬棒剛進(jìn)入磁場時(shí)通過金屬棒的感應(yīng)電流的大小和方向．
（3）整個(gè)過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．如圖甲所示，電阻不計(jì)且間距L=1m的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，上端接一阻值R=2Ω的電阻，虛線OO′下方有垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場．現(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg、電阻不計(jì)的金屬桿ab從OO′上方某處由靜止釋放，金屬桿ab在下落的過程中與導(dǎo)軌保持良好接觸且始終水平，已知金屬桿ab進(jìn)入磁場時(shí)的速度v0=1m/s，下落0.3m的過程中加速度a與下落距離h的關(guān)系圖象如圖乙所示，g取10m/s2，則（　　） 
A．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T
B．金屬桿ab下落0.3m時(shí)的速度為0.5m/s
C．金屬桿ab下落0.3m的過程中R上產(chǎn)生的熱量為0.2J
D．金屬桿ab下落0.3m的過程中通過R的電荷量為0.25C

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

20．如圖中螺旋測微器的示數(shù)為7.500mm，游標(biāo)卡尺的示數(shù)為30.6mm

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同步練習(xí)冊(cè)答案