2．如圖所示，abcd為靜止于水平面上寬度為L而長度足夠長的U型金屬滑軌，ac邊接有電阻R，其他部分電阻不計．ef為一可在滑軌平面上滑動、質量為m的均勻導體棒．整個滑軌面處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為B．忽略所有摩擦．若用恒力F沿水平方向向右拉棒，使其平動，求導體棒的最大速度．

分析 根據(jù)共點力平衡條件結合安培力的計算公式求解最大速度．

解答 解：導體棒速度最大時受力平衡，根據(jù)平衡條件可得F=FA=BIL；
根據(jù)法拉第電磁感應定律和閉合電路的歐姆定律可得感應電流I=$\frac{BLv}{R}$，
聯(lián)立解得：v=$\frac{FR}{{B}^{2}{L}^{2}}$．
答：導體棒的最大速度為$\frac{FR}{{B}^{2}{L}^{2}}$．

點評 對于電磁感應問題研究思路常常有兩條：一條從力的角度，重點是分析安培力作用下導體棒的平衡問題，根據(jù)平衡條件列出方程；另一條是能量，分析涉及電磁感應現(xiàn)象中的能量轉化問題，根據(jù)動能定理、功能關系等列方程求解．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

10．如圖所示，兩個相同材料制成的靠靜摩擦傳動的輪A和輪B水平放置，兩輪半徑RA=2RB．當主動輪A勻速轉動時，在A輪邊緣上放置的小木塊恰能相對靜止在A輪邊緣上．若將小木塊放在B輪上，欲使木塊相對B輪也靜止，則木塊距B輪轉軸的最大距離為多少？（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．如圖所示，上、下邊界均水平的區(qū)域寬L=0.1m內有磁感應強度大小B=10T，方向水平向內的勻強磁場，一邊長也為L、質量m=0.1kg、內阻R=1Ω的勻質正方形線框，通過滑輪裝置與另一質量M=0.14kg的物體連接，線框從磁場下方H（未知）處由靜止釋放，當線框cd邊進入磁場一段時間后（cd邊仍在磁場中），開始勻速運動經(jīng)過磁場區(qū)域，從線框進入磁場到其達到勻速時，線框中產(chǎn)生的熱量Q=0.032J．已知線框勻速運動的時間t=0.4s．線框在上升過程中平面始終與磁場方向垂直，ab邊始終與邊界平行，不計空氣阻力計摩擦，取g=10m/s2，求：
（1）線框勻速運動時的速度vm；
（2）線框從進入磁場到勻速時，流過線框橫截面的電荷量q；
（3）線框進入磁場區(qū)域前，物體下落的高度H．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

10．如圖所示，傾角為θ=37°的足夠長平行導軌頂端bc間、底端ad間分別連一電阻，其阻值為R1=R2=2r，兩導軌間距為L=1m．在導軌與兩個電阻構成的回路中有垂直于軌道平面向下的磁場，其磁感應強度為B1=1T．在導軌上橫放一質量m=1kg、電阻為r=1Ω、長度也為L的導體棒ef，導體棒與導軌始終良好接觸，導體棒與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5．在平行導軌的頂端通過導線連接一面積為S=0.5m2、總電阻為r、匝數(shù)N=100的線圈（線圈中軸線沿豎直方向），在線圈內加上沿豎直方向，且均勻變化的磁場B2（圖中未畫），連接線圈電路上的開關K處于斷開狀態(tài)，g=10m/s2，不計導軌電阻．
求：
（1）從靜止釋放導體棒，導體棒能達到的最大速度是多少？
（2）導體棒從靜止釋放到穩(wěn)定運行之后的一段時間內，電阻R1上產(chǎn)生的焦耳熱為Q=0.5J，那么導體下滑的距離是多少？
（3）現(xiàn)閉合開關K，為使導體棒靜止于傾斜導軌上，那么在線圈中所加磁場的磁感應強度的方向及變化率$\frac{△{B}_{2}}{△t}$大小的取值范圍？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．兩根相距為L的足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內，另一邊垂直于水平面，質量均為m的金屬桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與水平和豎直導軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ，導軌電阻不計．回路總電阻為2R，整個裝置處于磁感應強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中．當ab桿在平行于水平導軌的拉力作用下以速度v1沿水平方向導軌向右勻速運動時，cd桿也正好以v2向下做勻速運動，設運動過程中金屬細桿ab、cd與導軌接觸良好，重力加速度為g．則以下說法正確的是（　　）
A．ab桿勻速運動的速度v1=$\frac{2Rmg}{μ{B}^{2}{L}^{2}}$
B．ab桿所受水平拉力F=$\frac{（1+{μ}^{2}）mg}{μ}$
C．回路中的電流強度為$\frac{BL（{v}_{1}+{v}_{2}）}{2B}$
D．cd桿所受的摩擦力為零

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

7．如圖所示，正方形導線框abcd的質量為m，邊長為l，導線框的總電阻為R．導線框從有界勻強磁場的上方某處由靜止自由下落，下落過程中，導線框始終在與磁場垂直的豎直平面內，cd邊保持水平．磁場的磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里，磁場上、下兩個界面豎直距離為l，已知cd邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動，重力加速度為g．求：
（1）cd邊剛進入磁場時導線框的速度大��； 
（2）比較cd邊剛進入磁場時c、d的電勢高低并求出cd兩點間的電壓大��；
（3）從導線框cd邊剛進入磁場到ab邊剛離開磁場的過程中，導線框克服安培力所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

14．如圖所示，長為L的直金屬棒OA繞過O點的平行于磁場的轉軸，以角速度w順時針在紙面內勻速轉動，若磁感應強度為B，方向垂直紙面向里，金屬棒OA兩點的電勢差的大小為$\frac{1}{2}$BL2ω，金屬棒的A端電勢高．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關按如圖所示連接．已知開關閉合后，線圈A從B中拔出時，電流計指針向左偏．下列做法中，能使電流計指針向右偏的是（　　）
A．開關由閉合迅速斷開
B．開關由斷開迅速閉合
C．開關閉合且電路穩(wěn)定后，滑片P迅速向左滑動
D．開關閉合且電路穩(wěn)定后，滑片P迅速向右滑動

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

12．在正、負電子對撞機中，一個負電子和一個正電子對撞發(fā)生湮滅而轉化為一對光子．設正、負電子的靜止質量均為m，對撞前的動能均為E，光在真空中的速度為c，普朗克常量為h，則對撞前后比較：
（1）質量虧損△m=2m
（2）轉化成光子在真空中的波長λ=$\frac{hc}{{E}_{k}+m{c}^{2}}$．

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