如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距離L=0.5m，其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面與水平面成30°角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，且都與導(dǎo)軌始終有良好接觸。已知兩金屬棒質(zhì)量均為m=0.02kg，電阻相等且不可忽略。整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，金屬棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng)，而金屬棒cd恰好能夠保持靜止。取g=10m／s，求：

（1）通過(guò)金屬棒cd的電流大小、方向；
（2）金屬棒ab受到的力F大�。�
（3）若金屬棒cd的發(fā)熱功率為0.1W，金屬棒ab的速度。
(1) I=1A 電流方向由d至c  (2) F=0.2N   (3)  v="2m/s"

試題分析：（1）金屬棒cd在安培力和重力導(dǎo)軌支持力作用下靜止，正交分解后平行導(dǎo)軌方向有F=mgsin30°金屬棒cd受到的安培力F=BIL
代入數(shù)據(jù)，解得I=1A
根據(jù)楞次定律可知，金屬棒 cd中的電流方向由d至c
（2）金屬棒ab與cd受到的安培力大小相等：F=F
對(duì)金屬棒ab，由共點(diǎn)力平衡有F=mgsin30°+F
代入數(shù)據(jù)解得F=0.2N 
（3）金屬棒發(fā)熱功率P=I2R
金屬棒ab勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為v時(shí)，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv 
由閉合電路歐姆定律知I= 
代入數(shù)據(jù)解得v=2m/s
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，一正方形線圈從某一高度自由下落，恰好勻速進(jìn)入其下方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域．已知正方形線圈質(zhì)量為m，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，電阻為R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，高度為2L，求：

（1）線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)回路產(chǎn)生的感應(yīng)電流I1的大小和方向；
（2）線圈離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程中通過(guò)橫截面的電荷量q；
（3）線圈下邊緣剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)線圈的速度v的大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩根相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)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(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，回路總電阻為2R。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿也正好以速度v2向下勻速運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g。以下說(shuō)法正確的是（    ）
A．a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為
B．cd桿所受摩擦力為零
C．回路中的電流強(qiáng)度為BL(v1＋v2)/2R
D．μ與v1大小的關(guān)系為μ＝2Rmg/BLv1

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為的斜面上，下端接有固定電阻和金屬棒cd，它們的電阻均為R。兩根導(dǎo)軌間寬度為L(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌面向上。質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬棒ab垂直放置在金屬導(dǎo)軌上，在沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用下，沿導(dǎo)軌以速率v勻速上滑，而金屬棒cd保持靜止。以下說(shuō)法正確的是 
A．金屬棒ab中的電流為
B．作用在金屬棒ab上各力的合力做功為零
C．金屬棒cd的質(zhì)量為
D．金屬棒ab克服安培力做功等于整個(gè)電路中產(chǎn)生的焦耳熱

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

金屬桿a b水平放置在某高處，當(dāng)它被平拋進(jìn)入方向堅(jiān)直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中時(shí)(如圖所示)，以下說(shuō)法中正確的是 （    ）
A．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變，且Ua＞Ub
B．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變，且Ua＜Ub
C．由于速率不斷增大，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不斷變大，且Ua＞Ub
D．由于速率不斷增大，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不斷變大，且Ua＜Ub

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

如圖所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，將它從如圖所示位置勻速向右拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng)．若第一次用0.3 s拉出，外力所做的功為W1，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為q1；第二次用0.9 s拉出，外力所做的功為W2，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為q2，則 W1  W2，q1  q2 （填大于、等于或小于 ）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如右圖所示，兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌固定在傾角為θ的絕緣斜面上，導(dǎo)軌上端連接一個(gè)定值電阻．導(dǎo)體棒a和b放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直并良好接觸．斜面上水平虛線PQ以下區(qū)域內(nèi)，存在著垂直穿過(guò)斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)對(duì)a棒施以平行導(dǎo)軌斜向上的拉力，使它沿導(dǎo)軌勻速向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)放在導(dǎo)軌下端的b棒恰好靜止．當(dāng)a棒運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)的上邊界PQ處時(shí)，撤去拉力， a棒將繼續(xù)沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)一小段距離后再向下滑動(dòng)，此時(shí)b棒已滑離導(dǎo)軌．當(dāng)a棒再次滑回到磁場(chǎng)上邊界PQ處時(shí)，又恰能沿導(dǎo)軌勻速向下運(yùn)動(dòng)．已知a棒、b棒和定值電阻的阻值均為R，b棒的質(zhì)量為m，重力加速度為g，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．求：

(1)a棒在磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，a棒中的電流強(qiáng)度Ia與定值電阻R中的電流強(qiáng)度IR之比；
(2)a棒質(zhì)量ma；
(3)a棒在磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的拉力F.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，水平放置的導(dǎo)體框架，寬L＝0.5 m，接有電阻R＝0.3Ω，整個(gè)裝置處于垂直框架平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4 T．一導(dǎo)體棒ab垂直框邊跨放在框架上，并能無(wú)摩擦地在框架上滑動(dòng)，已知導(dǎo)體棒ab的電阻為，框架的電阻均不計(jì)．當(dāng)ab以v＝5.0 m/s的速度向右勻速滑動(dòng)時(shí)，求：

(1)ab棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小和方向；
(2)維持導(dǎo)體棒ab做勻速運(yùn)動(dòng)的外力F的大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌豎直放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿水平方向且垂直于導(dǎo)軌平面．導(dǎo)體AC可以貼著光滑豎直長(zhǎng)導(dǎo)軌下滑．設(shè)回路的總電阻恒定為R，當(dāng)導(dǎo)體AC從靜止開(kāi)始下落后，下面敘述中正確的說(shuō)法有（   ）
A．導(dǎo)體下落過(guò)程中，機(jī)械能守恒
B．導(dǎo)體速度達(dá)最大時(shí)，加速度最大
C．導(dǎo)體加速度最大時(shí)所受的安培力最大
D．導(dǎo)體速度達(dá)最大以后，導(dǎo)體減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為R中產(chǎn)生的熱量

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案