(9分)如圖所示，重為3N的導(dǎo)體棒，放在間距為d=1m的水平放置的導(dǎo)軌上，其中電源電動勢E=6V，內(nèi)阻r=0.5，定值電阻R0=11.5，其它電阻不計(jì)。試求：
（1）若磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上，大小為B=2T（圖未畫出），要使導(dǎo)體棒靜止不動，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒間的摩擦力至少為多大？
（2）若磁場大小不變，方向與導(dǎo)軌平面成角。如圖所示，此時導(dǎo)體棒所受的摩擦力多大？
（1）1N（2）

試題分析：（1）以金屬棒為研究對象，受力分析如圖甲
∵棒靜止不動      ∴水平方向Ff=F安………………1分 
根據(jù)閉合電路歐姆定律得：
……1分 棒所受安培力F安=BId……1分
∴Ff=F安=…………………………………2分
（2）棒受力分析如圖

∵安培力的大小沒變而此時棒對軌道的正壓力數(shù)值是比原來增大。
所以棒與軌道間的最大靜摩擦力增大，棒仍靜止。……2分
…………………2分
點(diǎn)評：做此類型的題目，需要對導(dǎo)體棒分析受力，然后運(yùn)動歐姆定律，列出電學(xué)和力學(xué)的等式關(guān)系
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，有一根水平放置的金屬棒沿水平方向拋出，初速度方向和棒垂直，則棒兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢將 （  ）
A．隨時間增大B．隨時間減小
C．難以確定D．不隨時間變化

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，足夠長的光滑導(dǎo)軌傾斜放置，其下端與小燈泡連接，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面，則垂直導(dǎo)軌的導(dǎo)體棒ab在下滑過程中（導(dǎo)體棒電阻為R，導(dǎo)軌和導(dǎo)線電阻不計(jì)）
A．受到的安培力方向沿斜面向上
B．受到的安培力大小保持恒定
C．導(dǎo)體棒的機(jī)械能一直減小
D．克服安培力做的功等于燈泡消耗的電能

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，正方形閉合線圈邊長為0.2 m，質(zhì)量為0.1 kg，電阻為0.1 Ω，在傾角為30°的斜面上的砝碼質(zhì)量為0.4 kg，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5 T，不計(jì)一切摩擦，砝碼沿斜面下滑線圈開始進(jìn)入磁場時，它恰好做勻速運(yùn)動．(g取10 m/s2)

(1)求線圈勻速上升的速度；
(2)在線圈勻速進(jìn)入磁場的過程中，砝碼對線圈做了多少功？
(3)線圈進(jìn)入磁場的過程中產(chǎn)生多少焦耳熱？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，水平導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，金屬棒ab和cd的電阻多別為Rab和Rcd，且Rab＞Rcd，處于勻強(qiáng)磁場中。金屬棒cd在力F的作用下向右勻速運(yùn)動。ab在外力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，下面說法正確的是
A．Uab＞UcdB．Uab=Ucd
C．Uab＜UcdD．無法判斷

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩根水平放置的相互平行的金屬導(dǎo)軌ab、cd，表面光滑，處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，金屬棒PQ垂直于導(dǎo)軌放在上面，以速度v向右勻速運(yùn)動，欲使棒PQ停下來，下面的措施可行的是(導(dǎo)軌足夠長，棒PQ有電阻)(   )
A．在PQ右側(cè)垂直于導(dǎo)軌再放上一根同樣的金屬棒
B．在PQ右側(cè)垂直于導(dǎo)軌再放上一根質(zhì)量和電阻均比棒PQ大的金屬棒
C．將導(dǎo)軌的a、c兩端用導(dǎo)線連接起來
D．在導(dǎo)軌的a、c兩端用導(dǎo)線連接一個電容器

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示的電路中，R=1Ω，B=0.2T，金屬桿ab長1.0m、單位長度的電阻為2Ω，用一力F拉著桿以v=10m/s的速度做勻速運(yùn)動。導(dǎo)軌光滑，兩導(dǎo)軌間的距離為0.5m，其它阻力不計(jì)，在拉動過程中導(dǎo)線ab所受的安培力為__________N，金屬桿ab兩端間的電勢差為_____V。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，上下不等寬的平行金屬導(dǎo)軌的EF和GH兩部分導(dǎo)軌間的距離為2L，I J和MN兩部分導(dǎo)軌間的距離為L，導(dǎo)軌豎直放置，整個裝置處于水平向里的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿ab和cd的質(zhì)量均為m，都可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動，且與導(dǎo)軌接觸良好，現(xiàn)對金屬桿ab施加一個豎直向上的作用力F，使其勻速向上運(yùn)動，此時cd處于靜止?fàn)顟B(tài)，則F的大小為（   ）
A．2mgB．3mgC．4mgD．mg

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，電動機(jī)用輕繩牽引一根原來靜止的長為，質(zhì)量的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒電阻為，導(dǎo)體棒與豎直形金屬框架有良好接觸，框架處在如圖所示方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場中，且足夠長。當(dāng)導(dǎo)體棒上升的高度時恰好獲得穩(wěn)定速度。已知在電動機(jī)牽引導(dǎo)體棒時，電路中電壓表和電流表示數(shù)分別穩(wěn)定在和，電動機(jī)自身內(nèi)阻，不計(jì)框架電阻及一切摩擦，取。試求：

（1）導(dǎo)體棒的穩(wěn)定速度是多大；
（2）導(dǎo)體棒從靜止到速度穩(wěn)定共用時間，則在此過程中棒上產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

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