如圖所示，在磁感應強度大小B=0.5T的勻強磁場中，有一豎直放置的導體框架，框架寬l=0.4m，框架上端的電阻R=0.9Ω，磁場方向垂直于框架平面．阻值r=0.1Ω的導體棒ab沿框架向下以v=5m/s速度做勻速運動，不計框架電阻及摩擦．問：
（1）通過ab棒的電流是多大？方向如何？
（2）ab受到的安培力是多大？
（3）這個過程中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？
（1）導體棒ab垂直切割磁感線，產(chǎn)生的感應電動勢大小為：
E=Blv=0.5×0.4×5V=1 V ①
導體ab相當于電源，由閉合電路歐姆定律得回路電流：
I=
E
R+r
=
1
0.9+0.1
A=1A ②
根據(jù)右手定則判斷得知，ab棒的電流方向由a到b．
（2）導體ab所受的安培力：
F=BIl=0.5×1×0.4N=0.2 N ③
（3）導體棒的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．
答：（1）通過ab棒的電流是1A，方向由a到b．
（2）ab受到的安培力是0.2N．
（3）這個過程中能量是導體棒的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在豎直平面內(nèi)，一個線圈從某高度自由落下，在下方存在水平方向的勻強磁場，某同學對線圈進入磁場的過程做出如下分析：在進入過程，線圈中產(chǎn)生感應電流，磁場對感應電流存在安培力作用，方向豎直向上，阻礙線圈進入磁場．從而得出下列兩個結(jié)論：
（1）線圈是減速進入磁場的；
（2）在進入過程中，線圈的加速度大小將小于重力加速度．
請你對該同學的結(jié)論是否正確提出自己的觀點．要求：適當假設物理量（用符號表示），通過計算分析來說明你自己的觀點．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，足夠長平行金屬導軌傾斜放置，傾角為37°，寬度為0.5m，電阻忽略不計，其上端接一小燈泡，電阻為1Ω．質(zhì)量為0.2kg的導體棒MN垂直于導軌放置，距離頂端1m，接入電路的電阻為1Ω，兩端與導軌接觸良好，與導軌間的動摩擦因數(shù)為0.5．在導軌間存在著垂直于導軌平面向下的勻強磁場，磁感應強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示．先固定導體棒MN，2s后讓MN由靜止釋放，運動一段時間后，小燈泡穩(wěn)定發(fā)光．重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6．求
（1）1s時流過小燈泡的電流大小和方向；
（2）小燈泡穩(wěn)定發(fā)光時消耗的電功率；
（3）小燈泡穩(wěn)定發(fā)光時導體棒MN運動的速度．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，固定于水平桌面上足夠長的兩平行光滑導軌PQ、MN，其電阻不計，間距d=0.5m，P、M兩端接有一只理想電壓表，整個裝置處于豎直向下的磁感應強度B0=0.2T的勻強磁場中，兩金屬棒L1、L2平行地擱在導軌上，其電阻均為r=0.1Ω，質(zhì)量分別為M1=0.3kg和M2=0.5kg．固定棒L1，使L2在水平恒力F=0.8N的作用下，由靜止開始運動．試求：
（1）當電壓表讀數(shù)為U=0.2V時，棒L2的加速度為多大；
（2）棒L2能達到的最大速度vm．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，一質(zhì)量為m=0.016kg、長L=0.5m、寬d=0.1m、電阻R=0.1Ω的矩形線圈，從h1=5m的高處由靜止開始下落，然后進入高度為h2（h2＞L）的勻強磁場．下邊剛進入磁場時，線圈正好作勻速運動．線圈的下邊通過磁場所經(jīng)歷的時間t=0.15s．取g=10m/s2
（1）求勻強磁場的磁感應強度B．
（2）求線圈的下邊剛離開磁場的瞬間，線圈的加速度的大小和方向．
（3）在線圈的下邊通過磁場的過程中，線圈中產(chǎn)生的焦耳熱Q是多少？通過線圈的電荷量q是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，MN和PQ為兩光滑的電阻不計的水平金屬導軌，N、Q接理想變壓器，理想變壓器的輸出端接電阻元件R、電容元件C，導軌上垂直放置一金屬棒ab．今在水平導軌部分加一豎直向上的勻強磁場，則下列說法中正確的是（IR、Ic均為有效值）（　�。�
A．若ab棒勻速運動，則IR≠0，Ic=0
B．若ab棒勻速運動，則IR=0，Ic=0
C．若ab棒在某一中心位置兩側(cè)做往復運動，則IR≠0，Ic≠0
D．若ab棒做勻加速運動，則IR≠0，Ic=0

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，在光滑水平面的分界線MN的右側(cè)空間存在一個范圍足夠大的勻強磁場區(qū)域，磁場方向豎直向下，MN左側(cè)有一個矩形導線框abcd，線框在水平恒力F作用下向右運動并進入MN右邊的磁場區(qū)域，設ad、bc兩邊進入磁場的時刻分別為t1、t2，ad邊始終與分界線MN平行，線框進入磁場過程中形狀不變，則下列四個圖象可能反映線框向右運動過程中速度V隨時間t變化的規(guī)律的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，將一根質(zhì)量為M=0.06kg的均勻?qū)Ь�桿彎成矩形閉合導線框abcd，其ab=cd=L1=0.1m，bc=ad=L2=0.2m．它的ad邊由aO、dO′兩軸承支撐沿水平放置，導線框位于豎直平面內(nèi)，bc段中點固定一質(zhì)量為m=0.02kg的小金屬球，整個裝置處在一方向豎直向上的勻強磁場中．當導線框中通以大小恒為1A的恒定電流I時，整個裝置以OO′為軸從靜止開始逆時針轉(zhuǎn)動．
（1）在圖中畫出導線框bc段中的電流方向；
（2）若導線框運動過程中與豎直方向的最大偏角θ為37°，則勻強磁場的磁感應強度B1為多大？（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（3）若已知磁感應強度B2=1T，則導線框在運動過程中，速度達到最大時，與豎直方向的偏角α為多大．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，勻強磁場區(qū)域?qū)挒?L，磁感應強度為B，方向垂直紙面向外．由均勻電阻絲做成的正方形線框abcd邊長為L，總電阻為R．在線框以垂直磁場邊界的速度v，勻速通過磁場區(qū)域的過程中，線框ab、cd兩邊始終與磁場邊界平行．求：
（1）cd邊剛進入磁場時，ab中流過的電流及其兩端的電壓大�。�
（2）在下面的乙圖中，畫出線框在穿過磁場的過程中，ab中電流I隨線框運動位移x的變化圖象，并在橫縱坐標中標出相應的值．取線框剛進入磁場時x=0，電流在線框中順時針流動方向為正．

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