2．如圖所示，abcd為靜止于水平面上寬度為L(zhǎng)而長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)的U型金屬滑軌，ac邊接有電阻R，其他部分電阻不計(jì)．ef為一可在滑軌平面上滑動(dòng)、質(zhì)量為m的均勻?qū)w棒．整個(gè)滑軌面處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．忽略所有摩擦．若用恒力F沿水平方向向右拉棒，使其平動(dòng)，求導(dǎo)體棒的最大速度．

分析 根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件結(jié)合安培力的計(jì)算公式求解最大速度．

解答 解：導(dǎo)體棒速度最大時(shí)受力平衡，根據(jù)平衡條件可得F=FA=BIL；
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律可得感應(yīng)電流I=$\frac{BLv}{R}$，
聯(lián)立解得：v=$\frac{FR}{{B}^{2}{L}^{2}}$．
答：導(dǎo)體棒的最大速度為$\frac{FR}{{B}^{2}{L}^{2}}$．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于電磁感應(yīng)問(wèn)題研究思路常常有兩條：一條從力的角度，重點(diǎn)是分析安培力作用下導(dǎo)體棒的平衡問(wèn)題，根據(jù)平衡條件列出方程；另一條是能量，分析涉及電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題，根據(jù)動(dòng)能定理、功能關(guān)系等列方程求解．

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：計(jì)算題

10．如圖所示，兩個(gè)相同材料制成的靠靜摩擦傳動(dòng)的輪A和輪B水平放置，兩輪半徑RA=2RB．當(dāng)主動(dòng)輪A勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在A(yíng)輪邊緣上放置的小木塊恰能相對(duì)靜止在A(yíng)輪邊緣上．若將小木塊放在B輪上，欲使木塊相對(duì)B輪也靜止，則木塊距B輪轉(zhuǎn)軸的最大距離為多少？（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

13．如圖所示，上、下邊界均水平的區(qū)域?qū)扡=0.1m內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=10T，方向水平向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)、質(zhì)量m=0.1kg、內(nèi)阻R=1Ω的勻質(zhì)正方形線(xiàn)框，通過(guò)滑輪裝置與另一質(zhì)量M=0.14kg的物體連接，線(xiàn)框從磁場(chǎng)下方H（未知）處由靜止釋放，當(dāng)線(xiàn)框cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)一段時(shí)間后（cd邊仍在磁場(chǎng)中），開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，從線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)到其達(dá)到勻速時(shí)，線(xiàn)框中產(chǎn)生的熱量Q=0.032J．已知線(xiàn)框勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=0.4s．線(xiàn)框在上升過(guò)程中平面始終與磁場(chǎng)方向垂直，ab邊始終與邊界平行，不計(jì)空氣阻力計(jì)摩擦，取g=10m/s2，求：
（1）線(xiàn)框勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度vm；
（2）線(xiàn)框從進(jìn)入磁場(chǎng)到勻速時(shí)，流過(guò)線(xiàn)框橫截面的電荷量q；
（3）線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域前，物體下落的高度H．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

10．如圖所示，傾角為θ=37°的足夠長(zhǎng)平行導(dǎo)軌頂端bc間、底端ad間分別連一電阻，其阻值為R1=R2=2r，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=1m．在導(dǎo)軌與兩個(gè)電阻構(gòu)成的回路中有垂直于軌道平面向下的磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=1T．在導(dǎo)軌上橫放一質(zhì)量m=1kg、電阻為r=1Ω、長(zhǎng)度也為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒ef，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終良好接觸，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5．在平行導(dǎo)軌的頂端通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)連接一面積為S=0.5m2、總電阻為r、匝數(shù)N=100的線(xiàn)圈（線(xiàn)圈中軸線(xiàn)沿豎直方向），在線(xiàn)圈內(nèi)加上沿豎直方向，且均勻變化的磁場(chǎng)B2（圖中未畫(huà)），連接線(xiàn)圈電路上的開(kāi)關(guān)K處于斷開(kāi)狀態(tài)，g=10m/s2，不計(jì)導(dǎo)軌電阻．
求：
（1）從靜止釋放導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒能達(dá)到的最大速度是多少？
（2）導(dǎo)體棒從靜止釋放到穩(wěn)定運(yùn)行之后的一段時(shí)間內(nèi)，電阻R1上產(chǎn)生的焦耳熱為Q=0.5J，那么導(dǎo)體下滑的距離是多少？
（3）現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)K，為使導(dǎo)體棒靜止于傾斜導(dǎo)軌上，那么在線(xiàn)圈中所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向及變化率$\frac{△{B}_{2}}{△t}$大小的取值范圍？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

17．兩根相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面，質(zhì)量均為m的金屬桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與水平和豎直導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．回路總電阻為2R，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力作用下以速度v1沿水平方向?qū)к壪蛴覄蛩龠\(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿也正好以v2向下做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度為g．則以下說(shuō)法正確的是（　�。�
A．ab桿勻速運(yùn)動(dòng)的速度v1=$\frac{2Rmg}{μ{B}^{2}{L}^{2}}$
B．ab桿所受水平拉力F=$\frac{（1+{μ}^{2}）mg}{μ}$
C．回路中的電流強(qiáng)度為$\frac{BL（{v}_{1}+{v}_{2}）}{2B}$
D．cd桿所受的摩擦力為零

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

7．如圖所示，正方形導(dǎo)線(xiàn)框abcd的質(zhì)量為m，邊長(zhǎng)為l，導(dǎo)線(xiàn)框的總電阻為R．導(dǎo)線(xiàn)框從有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的上方某處由靜止自由下落，下落過(guò)程中，導(dǎo)線(xiàn)框始終在與磁場(chǎng)垂直的豎直平面內(nèi)，cd邊保持水平．磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)上、下兩個(gè)界面豎直距離為l，已知cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線(xiàn)框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g．求：
（1）cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)導(dǎo)線(xiàn)框的速度大�。� 
（2）比較cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)c、d的電勢(shì)高低并求出cd兩點(diǎn)間的電壓大��；
（3）從導(dǎo)線(xiàn)框cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，導(dǎo)線(xiàn)框克服安培力所做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

14．如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的直金屬棒OA繞過(guò)O點(diǎn)的平行于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸，以角速度w順時(shí)針在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，若磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，金屬棒OA兩點(diǎn)的電勢(shì)差的大小為$\frac{1}{2}$BL2ω，金屬棒的A端電勢(shì)高．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

11．現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線(xiàn)圈A、線(xiàn)圈B、電流計(jì)及開(kāi)關(guān)按如圖所示連接．已知開(kāi)關(guān)閉合后，線(xiàn)圈A從B中拔出時(shí)，電流計(jì)指針向左偏．下列做法中，能使電流計(jì)指針向右偏的是（　�。�
A．開(kāi)關(guān)由閉合迅速斷開(kāi)
B．開(kāi)關(guān)由斷開(kāi)迅速閉合
C．開(kāi)關(guān)閉合且電路穩(wěn)定后，滑片P迅速向左滑動(dòng)
D．開(kāi)關(guān)閉合且電路穩(wěn)定后，滑片P迅速向右滑動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

12．在正、負(fù)電子對(duì)撞機(jī)中，一個(gè)負(fù)電子和一個(gè)正電子對(duì)撞發(fā)生湮滅而轉(zhuǎn)化為一對(duì)光子．設(shè)正、負(fù)電子的靜止質(zhì)量均為m，對(duì)撞前的動(dòng)能均為E，光在真空中的速度為c，普朗克常量為h，則對(duì)撞前后比較：
（1）質(zhì)量虧損△m=2m
（2）轉(zhuǎn)化成光子在真空中的波長(zhǎng)λ=$\frac{hc}{{E}_{k}+m{c}^{2}}$．

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