【題目】如圖，水平面（紙面）內(nèi)間距為l的平行金屬導(dǎo)軌間接一電阻，質(zhì)量為m、長度為l的金屬桿置于導(dǎo)軌上。t=0時，金屬桿在水平向右、大小為F的恒定拉力作用下由靜止開始運(yùn)動，t0時刻，金屬桿進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，且在磁場中恰好能保持勻速運(yùn)動。桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計，兩者始終保持垂直且接觸良好，兩者之間的動摩擦因數(shù)為μ。重力加速度大小為g。求：

（1）金屬桿在磁場中運(yùn)動時產(chǎn)生的電動勢的大小；

（2）電阻的阻值。

【答案】（1）（2）

【解析】試題分析：（1）設(shè)金屬桿進(jìn)入磁場前的加速度大小為a，由牛頓第二定律得

ma=F-μmg①

設(shè)金屬桿到達(dá)磁場左邊界時的速度為v，由運(yùn)動學(xué)公式有

v=at0②

當(dāng)金屬桿以速度v在磁場中運(yùn)動時，由法拉第電磁感應(yīng)定律，桿中的電動勢為

E=Blv③

聯(lián)立①②③式可得

E=Blt0④

（2）設(shè)金屬桿在磁場區(qū)域中勻速運(yùn)動時，金屬桿的電流為I，根據(jù)歐姆定律

I=⑤

式中R為電阻的阻值。金屬桿所受的安培力為

f=BIl⑥

因金屬桿做勻速運(yùn)動，由牛頓運(yùn)動定律得

F–μmg–f=0⑦

聯(lián)立④⑤⑥⑦式得

R=⑧

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圖甲和圖乙分別表示正弦脈沖波和方波的交變電流與時間的變化關(guān)系．若使這兩種電流分別通過兩個完全相同的電阻，則經(jīng)過1 min的時間，兩電阻消耗的電功之比W甲∶W乙為(　　)

A. 1∶

B. 1∶2

C. 1∶3

D. 1∶6

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】出租車使人們的出行更加便捷。除了等候、低速行駛等因素外，打車費(fèi)用還取決于車行駛的

A. 平均速度 B. 加速度 C. 路程 D. 位移

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列關(guān)于速度和加速度關(guān)系的說法中正確的是

A. 加速度越來越小，速度可能越來越大

B. 加速度的方向就是速度的方向

C. 加速度為零時，速度一定為零

D. 速度變化量越大，加速度越大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列關(guān)于力矩的敘述中正確的是（　�。�
A.使物體保持靜止?fàn)顟B(tài)的原因
B.是物體轉(zhuǎn)動的原因
C.是物體轉(zhuǎn)動狀態(tài)改變的原因
D.桿狀物體的平衡只能是在力矩作用下的力矩平衡

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列關(guān)于使用機(jī)械的說法，錯誤的是（　�。�
A.實(shí)際情況下，使用機(jī)械總是費(fèi)功的
B.不管什么情況下，使用機(jī)械都不可能省功
C.使用機(jī)械一定可以省力
D.使用機(jī)械可能更費(fèi)力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡諧橫波如圖所示，t1時刻的波形如圖中實(shí)線所示，t2時刻的波形如圖中虛線所示，已知△t=t2﹣t1=0.5s，問：

（1）若波向左傳播，則這列波的傳播速度是多少？

（2）若波向右傳播，且4T＜△t＜5T，波速是多大？

（3）若波速等于100m/s，則波向哪個方向傳播？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“練習(xí)使用多用電表”實(shí)驗(yàn)中

（1）某同學(xué)欲測量一節(jié)干電池的電壓，下述操作正確的是 （填字母）

A．歐姆調(diào)零．選擇檔位．表筆接觸電池兩極（其中紅表筆接觸正極）．讀數(shù)

B．機(jī)械調(diào)零．選擇檔位．表筆接觸電池兩極（其中紅表筆接觸正極）．讀數(shù)

C．選擇檔位．機(jī)械調(diào)零．表筆接觸電池兩極（其中黑表筆接觸正極）．讀數(shù)

D．選擇檔位．歐姆調(diào)零．表筆接觸電池兩極（其中黑表筆接觸正極）．讀數(shù)

（2）該同學(xué)欲測量如圖甲所示插座的電壓，則應(yīng)把多用電表的選擇開關(guān)打到如圖乙所示的 位置（選填A(yù)、B、C、…．Q）

（3）經(jīng)過正確操作后，電表指針指向如圖丙所示，則插座的電壓為 。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用電場和磁場來控制帶電粒子的運(yùn)動，在現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)設(shè)備中有廣泛的應(yīng)用。如圖1所示為電子槍的結(jié)構(gòu)示意圖，電子從熾熱的金屬絲發(fā)射出來，在金屬絲和金屬板之間加以電壓U0，發(fā)射出的電子在真空中加速后，沿電場方向從金屬板的小孔穿出做直線運(yùn)動。已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不計電子重力及電子間的相互作用力。設(shè)電子剛剛離開金屬絲時的速度為零。

（1）求電子從金屬板小孔穿出時的速度v0的大�。�

（2）示波器中的示波管是利用電場來控制帶電粒子的運(yùn)動。如圖2所示，Y和Y′為間距為d的兩個偏轉(zhuǎn)電極，兩板長度均為L，極板右側(cè)邊緣與屏相距x， O O′為兩極板間的中線并與屏垂直，O點(diǎn)為電場區(qū)域的中心點(diǎn)。接（1），從金屬板小孔穿出的電子束沿O O′射入電場中，若兩板間不加電場，電子打在屏上的O′點(diǎn)。為了使電子打在屏上的P點(diǎn)， P與O′相距h，已知電子離開電場時速度方向的反向延長線過O點(diǎn)。則需要在兩極板間加多大的電壓U；

（3）電視機(jī)中顯像管的電子束偏轉(zhuǎn)是用磁場來控制的。如圖3所示，有一半徑為r的圓形區(qū)域，圓心a與屏相距l(xiāng)，b是屏上的一點(diǎn)，ab與屏垂直。接（1），從金屬板小孔穿出的電子束沿ab方向進(jìn)入圓形區(qū)域，若圓形區(qū)域內(nèi)不加磁場時，電子打在屏上的b點(diǎn)。為了使電子打在屏上的c點(diǎn)，c與b相距l，則需要在圓形區(qū)域內(nèi)加垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場。求這個磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

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