如圖所示，相距為L的兩條足夠長光滑平行金屬導軌固定在水平面上，導軌由兩種材料組成。PG右側(cè)部分單位長度電阻為r0，且PQ=QH=GH=L。PG左側(cè)導軌與導體棒電阻均不計。整個導軌處于勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下，磁感應強度為B。質(zhì)量為m的導體棒AC在恒力F作用下從靜止開始運動，在到達PG之前導體棒AC已經(jīng)勻速。

（1）求當導體棒勻速運動時回路中的電流；

（2）若導體棒運動到PQ中點時速度大小為v1，試計算此時導體棒加速度；

（3）若導體棒初始位置與PG相距為d，運動到QH位置時速度大小為v2，試計算整個過程回路中產(chǎn)生的焦耳熱。

 

（1）（2），方向水平向左 （3）Q＝F（L＋d）－

【解析】

試題分析：(1)導體棒勻速，則：F＝F安 （1分）

根據(jù)安培力公式F安＝ILB （1分）

解得：（1分）

(2)導體棒進入PQ右側(cè)后，回路中電阻減小，電流增大，導體棒做減速運動。（1分）

設導體棒的加速度為a，則： F安－F ＝ma（1分）F安＝ILB

根據(jù)閉合電路歐姆定律有：I＝（1分）

根據(jù)法拉第電磁感應定律有：E＝BLv1（1分）

解得：（1分），方向水平向左（1分）

(3)對導體棒整個運動過程應用功能關系，有：F（L＋d）＝＋Q（2分）

解得：Q＝F（L＋d）－（1分）

考點：本題考查了電磁感應定律、牛頓第二定律、功能關系、歐姆定律.

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：2015屆湖北黃石二中、鄂南高中、鄂州高中高三上學期期中物理試卷（解析版） 題型：選擇題

在物理學發(fā)展的過程中，許多物理學家的科學研究推動了人類文明的進程．在對以下幾位物理學家所作科學貢獻的敘述中，下列說法正確的是

A、在對自由落體運動的研究中，伽利略猜想運動速度與下落時間成正比，并直接用實驗進行了驗證

B、牛頓應用“理想斜面實驗”推翻了亞里士多德的“力是維持物體運動的原因”觀點

C、卡文迪許用扭稱實驗測出萬有引力恒量，由此稱他為第一個“測出地球質(zhì)量”的人

D、庫侖發(fā)現(xiàn)了點電荷的相互作用規(guī)律；安培通過油滴實驗測定了元電荷的數(shù)值

 

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科目：高中物理 來源：2015屆海南省三亞市高二下期末物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行軌道上，平行放置兩根質(zhì)量和電阻都相同的滑桿ab和cd，組成矩形閉合回路．軌道電阻不計，勻強磁場B垂直穿過整個軌道平面．開始時ab和cd均處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)用一個平行軌道的恒力F向右拉ab桿，則下列說法正確的是

A．cd桿向左運動

B．cd桿向右運動

C．a(chǎn)b與cd桿均先做變加速運動，后做勻速運動

D．a(chǎn)b與cd桿均先做變加速運動，后做勻加速運動

 

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科目：高中物理 來源：2015屆浙江省深化課程改革協(xié)作校高三11月期中聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，兩個有界勻強磁場，磁感應強度大小分別為B和2B，方向分別垂直紙面向里和向外，其寬度均為L，距磁場區(qū)域的左側(cè)L處，有一邊長為L的正方形導體線框，總電阻為R，且線框平面與磁場方向垂直，線框一邊平行于磁場邊界，現(xiàn)用外力F使線框以圖示方向的速度v勻速穿過磁場區(qū)域，以初始位置為計時起點，規(guī)定：線框中電流沿逆時針方向時的電動勢E為正，磁感線垂直紙面向里時磁通量Φ為正，外力F向右為正。則以下關于線框中的磁通量Φ、感應電動勢E、外力F和電功率P隨時間變化的圖象中正確的是

 

 

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科目：高中物理 來源：2015屆浙江省深化課程改革協(xié)作校高三11月期中聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，質(zhì)量為2kg的物塊A與水平地面的動摩擦因數(shù)為μ=0.1，質(zhì)量1kg的物塊B與地面的摩擦忽略不計，在已知水平力F=11N的作用下，A、B一起做加速運動，則下列說法中正確的是

A．AB的加速度均為3.67m/s2

B．AB的加速度均為3.3 m/s2

C．A對B的作用力為3.3N

D．A對B的作用力為3.0N

 

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科目：高中物理 來源：2015屆浙江省“溫州八�！备呷敌Ｂ�(lián)考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

勻強磁場方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向為正，磁感強度B隨時間t變化規(guī)律如圖甲所示。在磁場中有一細金屬圓環(huán)，圓環(huán)平面位于紙面內(nèi)，如圖乙所示。令I1、I2、I3分別表示Oa、ab、bc段的感應電流，F(xiàn)1、F2、F3分別表示很小一段金屬環(huán)對應I1、I2、I3時受到的安培力。則

A．I1沿逆時針方向，I2沿順時針方向

B．I2沿順時針方向，I3沿順時針方向

C．F1方向指向圓心，F(xiàn)2方向指向圓心

D．F2方向背離圓心向外，F(xiàn)3方向指向圓心

 

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科目：高中物理 來源：2015屆浙江省“溫州八�！备呷敌Ｂ�(lián)考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

氣象研究小組用圖示簡易裝置測定水平風速。在水平地面上豎直固定一直桿，質(zhì)量為m 的薄空心塑料球用細線懸于桿頂端O，當水平風吹來時，球在水平風力的作用下飄起來。已知風力大小正比于風速，當風速v0=3m/s時，測得球平衡時細線與豎直方向的夾角θ=30°。則

A．細線拉力與風力的合力大于mg

B．若風速增大到某一值時，θ 可能等于90°

C．細線拉力的大小為

D．θ=60°時，風速v=6m/s

 

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科目：高中物理 來源：2015屆河南省高三上學期10月月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，水平地面上不同位置的三個小球斜上拋，沿三條不同的路徑運動最終落在同一點，三條路徑的最高點是等高的，若忽略空氣阻力的影響，下列說法正確的是（ ）

A．沿路徑1拋出時的小球落地的速率最小

B．沿路徑3拋出的小球在空中運動時間最長

C．三個小球拋出的初速度豎直分量相等

D．三個小球拋出的初速度水平分量相等

 

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科目：高中物理 來源：2015屆河北省邯鄲市高三9月摸底考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

如圖，一個傾角θ＝30°的光滑直角三角形斜劈固定在水平地面上，頂端連有一輕質(zhì)光滑定滑輪。質(zhì)量為m的A物體置于地面，上端與勁度系數(shù)為k的豎直輕彈簧相連。一條輕質(zhì)繩跨過定滑輪，一端與斜面上質(zhì)量為m的B物體相連，另一端與彈簧上端連接。調(diào)整細線和A、B物體的位置，使彈簧處于原長狀態(tài)，且細繩自然伸直并與三角斜劈的兩個面平行�，F(xiàn)將B物體由靜止釋放，已知B物體恰好能使A物體剛要離開地面但不繼續(xù)上升。求：

（1）B物體在斜面上下滑的最大距離x；

（2）B物體下滑到最低點時的加速度大小和方向；

（3）若將B物體換成質(zhì)量為2m的C物體，C物體由上述初始位置靜止釋放，當A物體剛好要離開地面時，C物體的速度大小v。

 

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