(16分)如圖所示，固定于水平桌面上足夠長的兩光滑平行導軌PQ、MN，導軌的電阻不計，間距為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B = 0.2T的勻強磁場中．電阻均為r = 0.1Ω、質(zhì)量分別為m1 = 0.3kg和m2 = 0.5kg的兩金屬棒ab、cd平行的擱在導軌上，現(xiàn)固定棒ab，讓cd在水平恒力F = 0.8N的作用下，由靜止開始做加速運動，試求：
(1)cd棒兩端哪端電勢高；
(2)當電壓表的讀數(shù)為U = 0.2V時，cd棒受到的安培力多大；
(3)棒cd能達到的最大速度vm．
 
（1）c端電勢高（2）0.2N（3）
（1）c端電勢高            (3分)
(2) ∵L1與L2串聯(lián)
∴流過L2的電流為：   I=U/2r="2A"      ①  (3分)
F安=BdI="0.2N                  " ② (3分)
（3）當L2所受安培力F安=F時，棒有最大速度vm，此時電路中電流為Im. (2分)
      則：F安=BdIm                   ③  
E=Bdvm                                      ④     (2分)
      Im=E/2r                         ⑤     (1分)
由③④⑤得：    ⑦  (2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，在水平地面下有一條沿東西方向鋪設的水平直導線，導線中通有自東向西的穩(wěn)定且強度較大的直流電流。現(xiàn)用一閉合的檢測線圈（線圈中串有靈敏電流計，圖中未畫出）檢測此通電直導線的位置，若不考慮地磁場的影響，在檢測線圈位于水平面內(nèi)，從距直導線很遠處由北向南沿水平地面通過導線的上方并移至距直導線很遠處的過程中，俯視檢測線圈，其中的感應電流的方向是（     ）
A．先順時針后逆時針
B．先逆時針后順時針
C．先順時針后逆時針，然后再順時針
D．先逆時針后順時針，然后再逆時針

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（14分）如圖水平放置的上下平行金屬板M、N相距d=0.2m，板間有豎直紙面向內(nèi)的水平勻強磁場，磁感應強度B=0.5T，極板按如圖所示的方式接入電路。足夠長的、間距為L=1m的光滑平行金屬導軌CD、EF水平放置，導軌間有豎直向下的勻強磁場，磁感應強度也為B。電阻為r=1的金屬棒ab垂直導軌放置且與導軌接觸良好。已知滑動變阻器的總阻值為R=4，滑片P的位置位于變阻器的中點。有一個電荷量為q=+2.0×10-5C的帶電小球，沿光滑斜面下滑后從兩板中間左端沿中心線水平射入場區(qū)。（g=10m/s2）

（1）小球從高H=0.45m處由靜止開始下滑，到C點時速度v0多大？
（2）若金屬棒ab靜止，小球以初速度v0射入后，恰從兩板間沿直線穿過，求小球的質(zhì)量m=？
（3）當金屬棒ab以速度v=1.5m/s的速度向左勻速運動時，試求：小球從多高的地方滑下時，小球恰能垂直的打在金屬板M上。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金屬導軌，O是它們的交點且接觸良好．兩導軌處在同一水平面內(nèi)，并置于有理想邊界的勻強磁場中(圖中經(jīng)過O點的虛線即為磁場的左邊界)．導體棒ab與導軌始終保持良好接觸，并在彈簧S的作用下沿導軌以速度v0向左勻速運動．已知在導體棒運動的過程中，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)．磁感應強度的大小為B，方向如圖．當導體棒運動到O點時，彈簧恰好處于原長，導軌和導體棒單位長度的電阻均為r，導體棒ab的質(zhì)量為m．求：
（1）導體棒ab第一次經(jīng)過O點前，通過它的電流大�。�
（2）彈簧的勁度系數(shù)k；
（3）從導體棒第一次經(jīng)過O點開始直到它靜止的過程中，導體棒ab中產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖15所示，電阻不計的平行金屬導軌MN和OP水平放置，MO間接有阻值為R的電阻，導軌相距為d，其間有豎直向下的勻強磁場,磁感應強度為B.質(zhì)量為m、電阻為R的導體棒CD垂直于導軌放置，并接觸良好.用平行于MN的恒力F向右拉動CD,CD受恒定的摩擦阻力Ff.已知F > Ff，求:?

圖15
（1）CD運動的最大速度是多少？
（2）當CD達到最大速度后，電阻R消耗的電功率是多少？?
（3）當CD的速度是最大速度的13時，CD的加速度是多少？??????????????

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一矩形線圈位于一勻強磁場內(nèi)，磁場的磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖所示.以I表示線圈中產(chǎn)生的感應電流，取垂直于紙面向里為磁場的正方向，取順時針方向的感應電流為正，則以下的I-t圖(如下圖)中正確的是(   )

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖12-11甲所示,用裸導體做成U形框架abcd,ad與bc相距L="0.2" m,其平面與水平面成θ=30°角.質(zhì)量為m="1" kg的導體棒PQ與ad、bc接觸良好,回路的總電阻為R="1" Ω.整個裝置放在垂直于框架平面的變化磁場中,磁場的磁感應強度B隨時間t的變化情況如圖乙所示(設圖甲中B的方向為正方向).t=0時,B0="10" T、導體棒PQ與cd的距離x0="0.5" m.若PQ始終靜止,關于PQ與框架間的摩擦力大小在0～t1="0.2" s時間內(nèi)的變化情況,下面判斷正確的是(　　)

圖12-11
A．一直增大B．一直減小C．先減小后增大D．先增大后減小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，大小相等的勻強磁場分布在直角坐標系的四個象限里，相鄰象限的磁感強度B的方向相反，均垂直于紙面，現(xiàn)在一閉合扇形線框OABO，以角速度ω繞Oz軸在xOy平面內(nèi)勻速轉動，那么在它旋轉一周的過程中(從圖中所示位置開始計時)，線框內(nèi)感應電動勢與時間的關系圖線是：
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩條相距d=0.2m足夠長的平行金屬導軌固定在同一傾角為30°的絕緣斜面上，并處于垂直斜面向上的勻強磁場中，磁場的磁感強度B=0.5T，導軌上放著垂直導軌的金屬棒ab和cd，質(zhì)量分別為=0.02kg，=0.04kg，其電阻均為r=0.1Ω。先控制金屬棒cd靜止，ab棒在沿斜面向上的拉力F作用下沿斜面向上運動。若金屬導軌電阻不計，金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。

求：(1)cd固定不動(2)cd不固定，兩種情況下，若使ab棒均以2m/s速度沿斜面向上作勻速運動，作用在ab棒上的拉力F分別多大？g取10m/（要求第一種情況畫ab棒受力圖，第二種情況畫cd棒受力圖）

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