【題目】如圖所示，平行導(dǎo)軌置于同一水平面上，導(dǎo)軌間距為L，左端接電阻R。導(dǎo)軌內(nèi)存在豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界MNPQ為一個(gè)邊長(zhǎng)為a的正方形，正方形的邊與導(dǎo)軌成45°。以M點(diǎn)為原點(diǎn)，沿MP建x軸。一根質(zhì)量為m的光滑金屬桿（電阻忽略不計(jì)）垂直擱在導(dǎo)軌上，在沿x軸拉力F的作用下，從M點(diǎn)處以恒定速度v沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)。問：

（1）金屬桿在何處產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大，并求出最大感應(yīng)電流Im，在圖中電阻R上標(biāo)出感應(yīng)電流方向；

（2）請(qǐng)計(jì)算說明金屬桿運(yùn)動(dòng)過程中拉力F與位置坐標(biāo)x的關(guān)系。

【答案】（1） ；感應(yīng)電流方向如圖；（2）當(dāng) 時(shí)， ；當(dāng), 時(shí)， ；當(dāng) 時(shí)，F＝0

【解析】（1）由題意可知，金屬桿在QN處即時(shí) （1分）

此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)εm為：εm＝BLQNv＝Bav （2分）

感應(yīng)電流Im為：Im＝＝ （1分）

感應(yīng)電流方向如右圖（1分）

（2）由題意可知金屬桿移動(dòng)位移即為x，

安培力FAx＝BIxLx （1分）

所以FAx＝ （1分）

當(dāng)0≤x≤a時(shí)：（1分） Lx＝2x

拉力F等于安培力FA，即F＝FA＝＝ （2分）

當(dāng)a≤x≤a時(shí)：（1 分）

拉力F等于安培力FA，即F＝FA＝ （2分）/p>

當(dāng)x＞a時(shí)：（1分）Lx＝0

拉力 F＝FA＝0 （2分）

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：

【題目】如圖所示，在某行星表面上有一傾斜的勻質(zhì)圓盤，面與水平面的夾角為30°，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離L處有一小物體與圓盤保持相對(duì)靜止，繞垂直于盤面的固定對(duì)稱軸以恒定角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω時(shí)，小物塊剛要滑動(dòng)。物體與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 (設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)，星球的半徑為R，引力常量為G，下列說法正確的是

A．這個(gè)行星的質(zhì)量

B．這個(gè)行星的第一宇宙速度

C．這個(gè)行星的同步衛(wèi)星的周期是

D．離行星表面距離為R的地方的重力加速度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示電路中，電源電壓u＝311sin (100πt) V，A、B間接有 “220 V440 W”的電暖寶，“220 V 220 W”的抽油煙機(jī),交流電壓表及保險(xiǎn)絲。下列說法正確的是（ ）

A. 電路要正常工作，保險(xiǎn)絲的額定電流不能小于3 A

B. 交流電壓表的示數(shù)為311 V

C. 電暖寶發(fā)熱功率是抽油煙機(jī)發(fā)熱功率的2倍

D. 1 min內(nèi)抽油煙機(jī)產(chǎn)生的熱量為1.32×104 J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，靜止于A處的離子，經(jīng)電壓為U的加速電場(chǎng)加速后沿圖中的半圓弧虛線通過靜電分析器，從P點(diǎn)垂直CN進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向左。靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻向分布的電場(chǎng)，已知圓弧所在處場(chǎng)強(qiáng)大小都為E0，方向沿圓弧半徑指向圓心O。離子質(zhì)量為m、電荷量為q，QN=2d、PN=3d，離子重力不計(jì)。

(1)求圓弧虛線對(duì)應(yīng)的半徑R的大��；

(2)若離子恰好能打在QN的中點(diǎn)上，求矩形區(qū)域QNCD內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列敘述中符合物理學(xué)史的有(　 )

A. 湯姆孫通過研究陰極射線實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了電子

B. 盧瑟福通過對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，證實(shí)了原子是可以再分的

C. 查德威克通過對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型

D. 玻爾根據(jù)氫原子光譜分析，總結(jié)出了氫原子光譜可見光區(qū)波長(zhǎng)公式

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某電場(chǎng)沿x軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小變化如下圖所示：場(chǎng)強(qiáng)方向與x軸平行，規(guī)定沿x軸正方向?yàn)檎�，一�?fù)點(diǎn)電荷從坐標(biāo)原點(diǎn)O以一定的初速度沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，到達(dá)xl位置時(shí)速度第一次為零，到達(dá)x2位置時(shí)速度第二次為零，不計(jì)粒子的重力。下列說法正確的是（　�。�

A. 點(diǎn)電荷從xl運(yùn)動(dòng)到x2的過程中，速度先保持不變，然后均勻增大再均勻減小

B. 點(diǎn)電荷從O沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)到x2的過程中，加速度先均勻增大再均勻減小

C. 電勢(shì)差Uoxl＜Uox2

D. 在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，點(diǎn)電荷在xl、x2位置的電勢(shì)能最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)測(cè)量直流恒流電源的輸出電流I0和定值電阻Rx的阻值，電路如圖所示。實(shí)驗(yàn)器材如下：

直流恒流電源（電源輸出的直流電流I0保持不變，I0約為0.8A）；

待測(cè)電阻Rx（阻值為二十幾歐）； 滑動(dòng)變阻器R（最大阻值50Ω）；

電壓表V（量程15V，內(nèi)阻約為15kΩ）； 電流表A（量程0.6A，內(nèi)阻約為0.2Ω）

回答下列問題：

（1）電源開關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑動(dòng)到______處（選填“a ”、“b”），其理由是

________________________________________________________________________ .

（2）電源開關(guān)閉合后，多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記下電流表的示數(shù)I和電壓表的示數(shù)U ；在圖所示的坐標(biāo)紙上以U為縱坐標(biāo)、I為橫坐標(biāo)描點(diǎn)，用直線擬合，作出U-I圖線__________，則恒流電源輸出電流的測(cè)量值I0 =_______A，待測(cè)電阻的測(cè)量值Rx =_______Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在地面附近，存在著一有理想邊界的電場(chǎng)，邊界A、B將該空間分成上下兩個(gè)區(qū)域Ⅰ、Ⅱ，在區(qū)域Ⅱ中有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，區(qū)域Ⅰ中無電場(chǎng)。在區(qū)域Ⅱ中邊界下方某一位置P，由靜止釋放一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負(fù)電小球，如圖（a）所示，小球運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖（b）所示，已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則以下說法不正確的是

A. 小球在7s末回到出發(fā)點(diǎn)

B. 電場(chǎng)強(qiáng)度大小是

C. P點(diǎn)距邊界的距離為

D. 若邊界AB處電勢(shì)為零，則P點(diǎn)電勢(shì)為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】離子推進(jìn)器是新一代航天動(dòng)力裝置，可用于衛(wèi)星姿態(tài)控制和軌道修正。推進(jìn)劑從圖中P處注入，在A處電離出正離子，BC之間加有恒定電壓，正離子進(jìn)入B時(shí)的速度忽略不計(jì)，經(jīng)加速后形成電流為I的離子束后從出口D處噴出。已知推進(jìn)器獲得的推力為F，單位時(shí)間內(nèi)噴出的離子質(zhì)量為J。為研究問題方便，假定離子推進(jìn)器在太空中飛行時(shí)不受其他外力，忽略推進(jìn)器運(yùn)動(dòng)速度。試求：加在BC間的電壓U。

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