如圖甲所示，不計電阻的“U”形光滑導體框架水平放置，框架中間區(qū)域有豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=1T，有一導體棒AC橫放在框架上，其質(zhì)量為m=0.1kg，電阻為R=4Ω，現(xiàn)用輕繩的一端通過光滑的定滑輪繞在電動機的轉(zhuǎn)軸上，另一端通過光滑的定滑輪與物體D相連，物體D的質(zhì)量M=0.3kg，電動機的內(nèi)阻r=1Ω。接通電路后，電壓表的讀數(shù)恒為U=8V，電流表的讀數(shù)恒為I=1A，電動機內(nèi)牽引原來靜止的導體棒AC平行于EF向右運動，其運動情況如圖乙所示。（取g=10m/s2）求：

⑴勻強磁場的寬度；
⑵導體棒在變速運動階段產(chǎn)生的熱量。

解析試題分析：（1）導體棒最終做勻速直線運動，設(shè)速度為v，此時棒的電動勢為：E=BLv
電流為：
安培力為：F安=BIL
設(shè)右端線的拉力為F，由平衡條件得：F=Mg+F安
由圖象知，棒勻速運動的速度為：
又 P2=Fv
由以上各式解得：L=1m
（2）對系統(tǒng)由能量守恒得：
其中t=1s，s=1m，代入數(shù)據(jù)解得：Q=3.2J
考點：法拉第電磁感應(yīng)定律；焦耳定律。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

傾角為、質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平桌面上，質(zhì)量為m的木塊靜止在斜面體上。下列結(jié)論正確的是(     )

A．木塊受到的摩擦力大小是
B．木塊對斜面體的壓力大小是
C．桌面對斜面體的摩擦力大小是
D．桌面對斜面體的支持力大小是

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

如圖，金屬桿ab的質(zhì)量為m，長為L，通過的電流為I，處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，結(jié)果ab靜止且緊壓于水平導軌上.若磁場方向與導軌平面成θ角，則棒ab受到的摩擦力的大小為          ， 方向        。

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

如圖所示，在繩子下端掛一物體，用力F拉物體使懸繩偏離豎直方向的夾角為，且保持平衡。若保持不變，當拉力F與水平方向的夾角＝        時，F(xiàn)有最小值。

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

如圖所示，在場強為E、方向豎直向下的勻強電場中，有兩個質(zhì)量均為m的帶電小球，電荷量分別為+2q和-q，兩個小球用長為L的絕緣細線相連，另用絕緣細線系住帶正電的小球懸掛于O點而處于平衡狀態(tài)，重力加速度為g，上面的一段細線對懸點O的作用力大小等于___            __。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，質(zhì)量為M傾角為α的斜面體（斜面光滑且足夠長）放在粗糙的水平地面上，底部與地面的動摩擦因數(shù)足夠大，斜面頂端與勁度系數(shù)為k、自然長度為L的輕質(zhì)彈簧相連，彈簧的另一端連接著質(zhì)量為m的物塊。壓縮彈簧使其長度為L時將物塊由靜止開始釋放，物塊將在某一平衡位置兩側(cè)做簡諧運動，在運動過程中斜面體始終處于靜止狀態(tài)，重力加速度為g，求：

（1）物塊處于平衡位置時彈簧的伸長量；
（2）依據(jù)簡諧運動的對稱性，求物塊m在運動的最低點的加速度的大��；
（3）若在斜面體的正下方安裝一個壓力傳感器，求在物塊m運動的全過程中，此壓力傳感器的最大示數(shù)。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，傾角分別為37°和53°的兩足夠長絕緣斜面上端以光滑小圓弧平滑對接，左側(cè)斜面光滑，斜面某處存在著矩形勻強磁場區(qū)域MNQP，磁場方向垂直于斜面向上，MN平行于斜面底邊，。ab與PQ相距0.5m。一不可伸長的絕緣細輕繩跨過斜面頂端，一端連接著可視為質(zhì)點的帶正電薄板，一端連接在單匝正方形金屬線框abcd的ab邊中點，ab //MN，細繩平行于斜面?zhèn)冗�，線框與薄板均靜止在斜面上，ab與PQ相距0.5m。已知薄板電荷量q=1×10–4 C，薄板與線框的質(zhì)量均為m=0.5kg，薄板與右側(cè)斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.3，線框電阻R=1Ω，線框邊長0.5m。（g="10" m/s2，sin37°=0.6，斜面固定，不計繩與斜面的摩擦）

（1）求薄板靜止時受到的摩擦力。
（2）現(xiàn)在右側(cè)斜面上方加一場強大小E= 9×103 N/C，方向沿斜面向下的勻強電場，使薄板沿斜面向下運動，線框恰能做勻速運動通過磁場；在線框的cd邊剛好離開磁場時，將電場方向即刻變?yōu)榇怪庇谟覀?cè)斜面向下（場強大小不變），線框與薄板做減速運動最后停在各自的斜面上。求磁感應(yīng)強度大小B和cd邊最終與MN的距離x。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

重為G=0.1N的金屬棒ab，放在光滑的平行金屬導軌上，如圖所示，軌道間距為L=0.5m，所在平面與水平面的夾角為30º,勻強磁場垂直于軌道平面向上，電源電動勢E=3V，金屬棒電阻R=6Ω，其余電阻不計，若金屬棒恰好靜止，求：

（1）金屬棒所受安培力的方向；
（2）磁感應(yīng)強度的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，質(zhì)量為m的導體棒MN靜止在水平導軌上，導軌寬度為L，已知電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，導體棒的電阻為R，其余部分與接觸電阻不計，磁場方向垂直導體棒斜向上與水平面的夾角為?，磁感應(yīng)強度為B，求軌道對導體棒的支持力和摩擦力。（重力加速度取g）。

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