（20分）如圖所示，相互平行的足夠長的光滑絕緣軌道MN和PQ水平固定，有一質量為m、電阻為R的水平導體框abcd（其長度ab=cd=L1寬度ad=bc=L2）可沿軌道滑動，滑動時ab、cd邊始終保持與軌道垂直。軌道所在空間存在豎直方向的磁場，其磁感應強度B的大小沿x坐標正向（水平向右）按B=kx（k為已知的常數(shù)）隨坐標x成正比增強�，F(xiàn)對導體框施加一大小恒為F的外力，使它由靜止開始從坐標原點O開始向右運動，問：

⑴若從上往下看，框中的感應電流方向為順時針方向，那么磁場方向如何？導體框的運動情況如何？試定性作出描述。
⑵當導體框向右運動的速度為v時，框中的電流為多大？
⑶導體框向右運動能提供的最大電功率為多大？
（1）豎直向上 先做加速度逐漸減小的加速運動，最終勻速運動 （2）k L2 L1v/R （3）

試題分析：⑴ 豎直向上(3分)
先做加速度逐漸減小的加速運動，最終勻速運動 (3分)
⑵ 回路電動勢E=B2L1v－B1L1v=（B2－B1）L1v ="k" L2 L1v (5分)
回路電流I=" k" L2 L1v/R(2分)
⑶ 導體框所受的安培力   (2分)
穩(wěn)定運動時導體框受力平衡，有F安= F  .(2分)
此時電功率為P電=Fvm    (2分)
解得     (1分)
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示．電租為R，其他電阻均可忽略，ef是一電阻可不計質最為m的水平放置的導體棒，棒的兩端分別與豎起放置的ab、cd框保持良好接觸，又能沿框架無摩擦下滑，整個裝置放在與框架垂直的勻強磁場中，當導體棒ef從靜止下滑一段時間后閉合開關S，則S閉合后（  ）
A．導體棒ef的加速度一定大于g
B．導體棒ef的加速度一定小于g
C．導體棒ef最終速度隨S閉合時刻的不同而不同
D．導體棒ef的機械能與回路內產(chǎn)生的內能之和一定守恒

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示，有兩個相鄰的有界勻強磁場區(qū)域，磁感應強度的大小均為B，磁場方向相反，且與紙面垂直，磁場區(qū)域在x軸方向寬度均為a，在y軸方向足夠寬�，F(xiàn)有一高為a的正三角形導線框從圖示位置開始向右勻速穿過磁場區(qū)域。若以逆時針方向為電流的正方向，在圖乙中，線框中感應電流i與線框移動距離x的關系圖象正確的是 (      )

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖(甲)所示，兩固定的豎直光滑金屬導軌足夠長且電阻不計.有質量、長度均相同的導體棒c、d，置于邊界水平的勻強磁場上方同一高度h處.磁場寬為3h，方向與導軌平面垂直.先由靜止釋放c，c剛進入磁場即做勻速運動，此時再由靜止釋放d，兩導體棒與導軌始終保持良好接觸，用ac表示c的加速度，Ekd表示d的動能，xc、xd分別表示c、d相對釋放點的位移.圖(乙)中正確的是(　　)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示平行的金屬雙軌與電路處在豎直向下的勻強磁場B中，一金屬桿放在金屬雙軌上在恒定外力F作用下做勻速運動，則在開關S  

A.閉合瞬間通過金屬桿的電流增大
B閉合瞬間通過金屬桿的電流減小
C．閉合后金屬桿先減速后勻速
D．閉合后金屬桿先加速后勻速

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(14分)如圖所示，兩條互相平行且足夠長的光滑金屬導軌位于水平面內，導軌間距l(xiāng)="0.2" m，在導軌的一端接有阻值R="3" Ω的電阻，在x≥0處有一垂直水平面向下的勻強磁場，磁感強度B="0.5" T。一質量m ="0." 1kg，電阻r="2" Ω的金屬棒垂直擱在導軌上，并以v0="20" m/s的初速度進入磁場，在水平拉力F的作用下作勻減速直線運動，加速度大小a="2" m/s2。棒與導軌接觸良好，其余電阻均不計。求：

(1)第一次電流為零時金屬棒所處的位置；
(2)電流第一次減少為最大值的一半時拉力F的大小及其功率；
(3)金屬棒開始進入磁場到速度減小為零的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為1.6 J，求該過程中拉力F所做的功。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖1所示，一寬度為40cm的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里。一邊長為20cm的正方形閉合導線框abcd位于紙面內，以垂直于磁場邊界的恒定速度20cm/s通過磁場區(qū)域。在運動過程中線框的ab邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行。從ab邊剛進入磁場時開始計時，在圖2中正確表示ab兩點間的電勢差Uab隨時間變化規(guī)律的是

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖（a）所示，在垂直于勻強磁場B的平面內，半徑為r的金屬圓盤繞過圓心O的軸承轉動，圓心O和邊緣K通過電刷與一個電路連接，電路中的P是加上一定正向電壓才能導通的電子元件。流過電流表的電流I與圓盤角速度ω的關系如圖（b）所示，其中ab段和bc段均為直線，且ab段過坐標原點。ω>0代表圓盤逆時針轉動。已知：R=3.0Ω，B=1.0T，r=0.2m。忽略圓盤、電流表和導線的電阻。

（1）根據(jù)圖（b）寫出ab、bc段對應I與ω的關系式；
（2）求出圖（b）中b、c兩點對應的P兩端的電壓Ub、Uc；
（3）分別求出ab、bc段流過P的電流IP與其兩端電壓UP的關系式.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，同一平面內的三條平行導線串有兩個最阻R和r，導體棒PQ與三條導線接觸良好；勻強磁場的方向垂直紙面向里。導體棒的電阻可忽略。當導體棒向左滑動時，下列說法正確的是（   ）
A．流過R的電流為由d到c，流過r的電流為由b到a
B．流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由b到a
C．流過R的電流為由d到c，流過r的電流為由a到b
D．流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由a到b

查看答案和解析>>

同步練習冊答案