水平放置的金屬導(dǎo)軌寬L=0.5m，接有電動(dòng)勢(shì)E=3V，電源內(nèi)阻及導(dǎo)軌電阻不計(jì)．勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上穿過(guò)導(dǎo)軌，俯視圖如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T．導(dǎo)體棒ab的電阻R=2Ω，質(zhì)量m=100g，垂直放在導(dǎo)軌上并接觸良好．求合上開關(guān)的瞬間：
（1）導(dǎo)體棒ab受到安培力的大小和方向；
（2）導(dǎo)體棒ab的加速度．
分析：（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律可以求得電流的大小，然后再計(jì)算安培力的大小，用左手定則判斷安培力的方向；
（2）根據(jù)牛頓第二定律計(jì)算加速度的大�。�
解答：解：（1）電路中總電流的大小為：I=
E
R
=
3
2
=1.5A，
所以導(dǎo)體棒ab受到安培力的大小為：F=BIL=1×1.5×0.5N=0.75N，
根據(jù)左手定則可知，方向向左．
（2）根據(jù)牛頓第二定律可得：F=ma，
所以加速度的大小為：a=
F
m
=
0.75
0.1
=7.5m/s2．
答：（1）導(dǎo)體棒ab受到安培力的大小為0.75N，方向向左；
（2）導(dǎo)體棒ab的加速度為7.5m/s2．
點(diǎn)評(píng)：本題涉及到歐姆定律，根據(jù)歐姆定律求出電流的大小，再計(jì)算安培力的大小，判斷安培力的方向即可，用牛頓第二定律來(lái)計(jì)算加速度的大小，難度不大．
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：

如圖所示，寬為L(zhǎng)=2m、足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌MN和M′N′放在傾角為θ=30°的斜面上，在N和N′之間連有一個(gè)0.8Ω的電阻R．在導(dǎo)軌上AA′處放置一根與導(dǎo)軌垂直、質(zhì)量為m=0.8kg、電阻r=0.8Ω的金屬滑桿，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)．用輕繩通過(guò)定滑輪將電動(dòng)小車與滑桿的中點(diǎn)相連，繩與滑桿的連線平行于斜面，開始時(shí)小車位于滑輪的正下方水平面上的P處（小車可視為質(zhì)點(diǎn)），滑輪離小車的高度H=4.0m．在導(dǎo)軌的NN′和OO′所圍的區(qū)域存在一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T、方向垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，此區(qū)域內(nèi)滑桿和導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=
3
4
，此區(qū)域外導(dǎo)軌是光滑的（取g=10m/s2）．若電動(dòng)小車沿PS以v=1.2m/s的速度勻速前進(jìn)時(shí)，滑桿由AA′滑到OO’位置過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電量q=1.25C．g取10m/s2，求：

（1）位置AA′到OO′的距離d；
（2）若滑桿在細(xì)繩作用下通過(guò)OO′位置時(shí)加速度為a=2m/s2；求此時(shí)細(xì)繩拉力；
（3）若滑桿運(yùn)動(dòng)到OO′位置時(shí)繩子突然斷了，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，若滑桿返回到AA′后恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求從斷繩到滑桿回到AA′位置過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量Q為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖（a）所示，水平放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌，間距L=0.3m．導(dǎo)軌左端連接R=0.6Ω的電阻．區(qū)域abcd內(nèi)存在垂直與導(dǎo)軌平面的B=0.6T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域?qū)扗=0.2m．細(xì)金屬棒A1和A2用長(zhǎng)為2D=0.4m的輕質(zhì)絕緣桿連接，放置在導(dǎo)軌平面上，并與導(dǎo)軌垂直．每根金屬棒在導(dǎo)軌間的電阻均為r=0.3Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．使金屬棒以恒定的速度v=1.0m/s沿導(dǎo)軌向右穿越磁場(chǎng)．計(jì)算從金屬棒A1進(jìn)入磁場(chǎng)（t=0）到A2離開磁場(chǎng)的時(shí)間內(nèi)，不同時(shí)間段通過(guò)電阻R的電流強(qiáng)度，并在圖（b）中畫出．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

水平放置的光滑金屬導(dǎo)軌寬L=0.2m，接有電源電動(dòng)勢(shì)E=3V，電源內(nèi)阻及導(dǎo)軌電阻不計(jì)．勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下穿過(guò)導(dǎo)軌，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T．導(dǎo)體棒ab的電阻R=6Ω，質(zhì)量m=10g，垂直放在導(dǎo)軌上并良好接觸（如圖），求合上開關(guān)的瞬間．
（1）金屬棒受到安培力的大小和方向；
（2）金屬棒的加速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，水平放置的平行導(dǎo)軌M、N間接一阻值為R=0.128Ω的電阻，軌道寬L=0.8m，軌道上搭一金屬棒ab，其質(zhì)量m=0.4kg，ab與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為m=0.5，除R外其余電阻不計(jì)，垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T，ab在一電動(dòng)機(jī)牽引下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)2s，ab運(yùn)動(dòng)了1.2m并達(dá)到最大速度，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的牽引力為18N。此過(guò)程中電動(dòng)機(jī)平均輸出功率為8W，求該過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱（g=10m/s2）（保留三位有效數(shù)字）

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