如圖4-5-8所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.2 m、電阻為r=0.3 Ω、質(zhì)量為m=0.1 kg的金屬棒CD垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上，兩軌道間距也為L(zhǎng)，棒與軌道接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì).導(dǎo)軌左端接有R=0.5 Ω的電阻，量程為0—3.0 A的電流表串聯(lián)在一條導(dǎo)軌上,量程為0—1.0 V的電壓表接在電阻R的兩端，垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)向下穿過(guò)平面.現(xiàn)以向右恒定的外力F使金屬棒右移，當(dāng)金屬棒以v=2 m/s的速度在導(dǎo)軌平面上勻速滑動(dòng)時(shí)觀察到電路中的一個(gè)電表正好滿偏，而另一電表未滿偏.問(wèn)：

圖4-5-8

(1)此時(shí)滿偏的電表是什么表？說(shuō)明理由.

(2)拉動(dòng)金屬棒的外力F有多大？

(3)導(dǎo)軌處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？

解析：本題為力電綜合問(wèn)題，有能量的轉(zhuǎn)化問(wèn)題、電路的處理問(wèn)題、導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)問(wèn)題.

(1)采用假設(shè)法，假設(shè)電流表滿偏，則I=3 A，R兩端電壓U=IR=3×0.5 V=1.5 V，將大于電壓表的量程，不符合題意，故滿偏電表應(yīng)該是電壓表.

(2)由能量關(guān)系，電路中的電能應(yīng)是外力做功完成的，即存在：Fv=I2（R+r），I=，兩式聯(lián)立得，F(xiàn)==1.6 N.

(3)磁場(chǎng)是恒定的，且不發(fā)生變化，由于CD運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，E=BLv；根據(jù)閉合電路歐姆定律，E=U+Ir以及I=，聯(lián)立三式得，B=+=4 T.


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖4-5-8所示，空間有一個(gè)方向水平的有界磁場(chǎng)區(qū)域，一個(gè)矩形線框，自磁場(chǎng)上方某一高度下落，然后進(jìn)入磁場(chǎng)，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)線框平面與磁場(chǎng)方向垂直.則在進(jìn)入時(shí)導(dǎo)線框不可能（    ）

圖4-5-8

A.變加速下落          B.變減速下落          C.勻速下落             D.勻加速下落

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖4-5-8所示，兩個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2的物塊A、B緊靠在一起沿光滑的斜面下滑，則在下滑過(guò)程中，A對(duì)B的彈力（    ）

圖4-5-8

A.方向沿斜面向下

B.方向沿斜面向上

C.若m1＞m2，則方向沿斜面向下

D.無(wú)論m1、m2為何值，A、B間的作用力都為零

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖4-5-8所示，固定于水平桌面上的金屬框架cdef，處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒ab擱在框架上，可無(wú)摩擦滑動(dòng)。此時(shí)abed構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形，棒的電阻為r，其余部分電阻不計(jì)。開始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0。?

圖4-5-8

(1)若從t=0時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，每秒增加量為k，同時(shí)保持棒靜止，求棒中的感應(yīng)電流，并在圖上標(biāo)出電流方向；?

(2)在上述(1)情況下，始終保持棒靜止，當(dāng)t=t1時(shí)需加的垂直于棒的水平拉力多大？?

(3)若從t=0時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，當(dāng)棒以恒定的速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度怎樣隨時(shí)間變化（寫出B與t的關(guān)系式）？?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖4-5-8所示，位于斜面上的物塊m在沿斜面向上的力F的作用下，處于靜止?fàn)顟B(tài).則斜面作用于物塊的靜摩擦力

A.方向可能沿斜面向上                                                  B.方向可能沿斜面向下

C.大小可能等于零                                                        D.大小可能等于F

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