17．如圖所示，放置在水平桌面上的兩條光滑導(dǎo)軌間的距離L=1m，質(zhì)量m=1kg的光滑導(dǎo)體棒靜止在足夠長(zhǎng)的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌左端與阻值R=4Ω的電阻相連，（導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻不計(jì)）．導(dǎo)軌所在位置有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向下，現(xiàn)在給導(dǎo)體棒施加一個(gè)水平向右的恒定拉力F，2s時(shí)速度為8m/s，位移為8m，最后以12m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)．求：
（1）力F的大�。�
（2）計(jì)算前2s內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量．

分析 （1）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力等于安培力，結(jié)合安培力公式、切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式和歐姆定律求出力F的大小．
（2）根據(jù)能量守恒求出前2s內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）導(dǎo)體棒最終做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有：F=FA，
安培力${F}_{A}=BIL=\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，
解得F=$\frac{4×1×12}{4}N=12N$．
（2）根據(jù)能量守恒得，F(xiàn)s=$\frac{1}{2}m{v}^{2}+Q$，
代入數(shù)據(jù)解得Q=64J．
答：（1）力F的大小為12N．
（2）前2s內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量為64J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電磁感應(yīng)與力學(xué)和能量的基本運(yùn)用，知道導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力和安培力相等，掌握安培力的經(jīng)驗(yàn)表達(dá)式${F}_{A}=\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，并能靈活運(yùn)用．

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：選擇題

15．下列有關(guān)近代物理內(nèi)容的敘述正確的是（　�。�
A．一束光照射到某種金屬上未發(fā)生光電效應(yīng)，改用波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光照射則可能發(fā)生光電效應(yīng)
B．氡222的半衰期為3.8天，意味著氡222經(jīng)過(guò)7.6天就完全衰變成其他元素
C．盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的
D．重核裂變會(huì)放出能量，是由于中等質(zhì)量的核的比結(jié)合能比重核的大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

16．汽車由靜止開(kāi)始在水平路面上運(yùn)動(dòng)，若要使汽車在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的一小段時(shí)間內(nèi)保持勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則下列方法可行的是（已知汽車運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中阻力恒定）（　　）
A．不斷增大牽引力和牽引力的功率
B．保持牽引力不變，不斷增大牽引力功率
C．保持牽引力和牽引力的功率均不變
D．保持牽引力功率不變，不斷增大牽引力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

5．如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬板導(dǎo)軌放置在水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l，左端接電壓為U0的電容器，帶電情況如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌上有一金屬棒垂直導(dǎo)軌和磁場(chǎng)放置，可緊貼導(dǎo)軌自由滑動(dòng)．現(xiàn)給金屬棒一個(gè)向右的初速度v0，則下圖中可能反映金屬棒的運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

12．如圖所示，光滑導(dǎo)軌豎直放置，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向外，導(dǎo)體棒ab的長(zhǎng)度與導(dǎo)軌寬度均為L(zhǎng)=0.2m，電阻R=1.0Ω．導(dǎo)軌電阻不計(jì)，當(dāng)導(dǎo)體棒緊貼導(dǎo)軌以v=70m/s的勻速下滑時(shí)，電阻均為R=12Ω的兩小燈泡恰好正常發(fā)光，求：
求 （1）通過(guò)ab的電流的大小和方向． 
（2）小燈泡的額定功率．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

2．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，磁場(chǎng)寬度L2=3米，一正方形金屬框邊長(zhǎng)L1=1m，每邊電阻r=0.2Ω，金屬框以v=10m/s的速度勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)，其平面始終保持和磁感線方向垂直，如圖1所示，求：
（1）回路中有感應(yīng)電流的最大值．
（2）金屬框cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，ab兩端電勢(shì)差，并指明哪端電勢(shì)高．
（3）在圖2中畫(huà)出金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，金屬框內(nèi)感應(yīng)電流的I-t圖線（規(guī)定電流方向逆時(shí)針為正）．
（4）在圖3中畫(huà)出金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，ab兩端電壓的U-t圖線．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

9．（重點(diǎn)班）如圖所示，豎直放置的平行金屬光滑導(dǎo)軌MN和PQ，相距L=0.40m，導(dǎo)軌上端接一電阻 R=1.5Ω，導(dǎo)軌處在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T．有質(zhì)量m=0.02kg，阻值為r=0.5Ω的導(dǎo)體棒AB緊挨導(dǎo)軌，沿著導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下落，其他部分的電阻及接觸電阻均不計(jì)．問(wèn)：
（1）導(dǎo)體棒AB在下落過(guò)程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向和AB棒受到的磁場(chǎng)力的方向．
（2）導(dǎo)體棒能達(dá)到的最大速度是多少？
（3）從靜止釋放到達(dá)最大速度過(guò)程中，若下降高度h=8m，則回路中產(chǎn)生的電能是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

6．如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直于光滑的金屬導(dǎo)軌平面向里，極板間距為d的平行板電容器與總阻值為2R0的滑動(dòng)變阻器通過(guò)平行導(dǎo)軌連接，電阻為R0的導(dǎo)體棒MN可在外力的作用下沿導(dǎo)軌從左向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭位于a、b的中間位置且導(dǎo)體棒MN的速度為v0時(shí)，位于電容器中P點(diǎn)的帶電油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．若不計(jì)摩擦和平行導(dǎo)軌及導(dǎo)線的電阻，各接觸處接觸良好，重力加速度為g，則下列判斷正確的是（　�。�
A．油滴帶負(fù)電荷
B．若保持導(dǎo)體棒的速度為v0不變，將滑動(dòng)觸頭置于a端，油滴仍將靜止
C．若將導(dǎo)體棒的速度變?yōu)?v0，油滴將向上加速運(yùn)動(dòng)，加速度a=g
D．若將上極板豎直向上移動(dòng)距離d，油滴將向上加速運(yùn)動(dòng)，加速度a=$\frac{g}{2}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

7．下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．外界對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能必定增加
B．空氣的絕對(duì)濕度用空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)表示
C．所有晶體都有固定的形狀、固有的熔點(diǎn)
D．分子間的斥力隨分子間距的減小而增大
E．0℃的冰和0℃的鐵塊的分子平均動(dòng)能相同

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