17．如圖所示，光滑金屬導(dǎo)軌ab和cd構(gòu)成的平面與水平面成θ角，導(dǎo)軌間距Lac=2Lbd=2L，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．兩金屬棒MN、PQ垂直導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌接觸良好．兩棒質(zhì)量mPQ=2mMN=2m，電阻RPQ=2RMN=2R，整個(gè)裝置處在垂直導(dǎo)軌向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒MN在平行于導(dǎo)軌向上的拉力，作用下沿導(dǎo)軌以速度v向上勻速運(yùn)動(dòng)，PQ棒恰好以速度v向下勻速運(yùn)動(dòng)．則（　　）
A．MN中電流方向是由N到M
B．勻速運(yùn)動(dòng)的速度v的大小是$\frac{mgRsinθ}{{B}^{2}{L}^{2}}$
C．在MN、PQ都勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，F(xiàn)=3mgsinθ
D．在MN、PQ都勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，F(xiàn)=2mgsinθ

分析 根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流方向；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，以PQ為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件求解速度v；以MN為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件求解拉力F大�。�

解答 解：A、回路中的磁通量在增大，根據(jù)楞次定律可知，MN中電流方向是由M到N，故A錯(cuò)誤；
B、回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為E=BLv+B•2Lv=3BLv，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得感應(yīng)電流為I=$\frac{E}{3R}=\frac{BLv}{R}$，以PQ為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件可得：2mgsinθ=BI•2L，解得勻速運(yùn)動(dòng)的速度v的大小是$\frac{mgRsinθ}{{B}^{2}{L}^{2}}$，故B正確；
CD、在MN、PQ都勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，以MN為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件可得：F=mgsinθ+BIL=2mgsinθ，故C錯(cuò)誤、D正確．
故選：BD．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于電磁感應(yīng)問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 來源： 題型：多選題

17．如圖所示，物塊A和圓環(huán)B用繞過定滑輪的輕繩連接在一起，圓環(huán)B套在光滑的豎直固定桿上，開始時(shí)連接B的繩子處于水平．零時(shí)刻由靜止釋放B，經(jīng)時(shí)間t，B下降h，此時(shí)，速度達(dá)到最大．不計(jì)滑輪摩擦和空氣的阻力，則（　�。�
A．t時(shí)刻B的速度大于A的速度
B．t時(shí)刻B的加速度最大
C．0～t過程A的機(jī)械能增加量小于B的機(jī)械能減小量
D．0～t過程繩拉力對(duì)物塊B做的功在數(shù)值上等于物塊B機(jī)械能的減少量

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．如圖（a）所示在光滑水平面上因恒力F拉質(zhì)量為m的單匝均為正方形鋼線框，線框邊長(zhǎng)為a在位置1以速度v0進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)并開始計(jì)時(shí)，若磁場(chǎng)寬度為吧b（b＞3a）．在3t0時(shí)刻線框達(dá)到2位置，速度又為v0開始離開勻強(qiáng)磁場(chǎng)，此過程中v-t圖象如圖（b）所示，則下列說法錯(cuò)誤的是（　�。�
A．t=0時(shí)，線框右側(cè)邊MN的兩端電壓為Bav0
B．在t0時(shí)刻線框的速度為${v_0}-\frac{{F{t_0}}}{m}$
C．線框完全離開磁場(chǎng)的瞬間（位置3）的速度一定比t0時(shí)刻線框的速度大
D．線框從進(jìn)入磁場(chǎng)（位置1）到完全離開磁場(chǎng)（位置3）的過程中產(chǎn)生的電熱為2Fb

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．如圖所示，有一光滑、不計(jì)電阻且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，間距L=0.5m，導(dǎo)軌所在的平面與水平面的傾角為37°，導(dǎo)軌空間內(nèi)存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=2Ω的金屬桿水平靠在導(dǎo)軌處，與導(dǎo)軌接觸良好．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）若磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化滿足B=4+0.5t（T），金屬桿由距導(dǎo)軌頂部1m處釋放，求至少經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間釋放，會(huì)獲得沿斜面向上的加速度．
（2）若磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化滿足B=$\frac{2}{0.1+0.1{t}^{2}}$（T），t=0時(shí)刻金屬桿從離導(dǎo)軌頂端s0=1m處靜止釋放，同時(shí)對(duì)金屬桿施加一個(gè)外力，使金屬桿沿導(dǎo)軌下滑且沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，求金屬桿下滑5m所用的時(shí)間．
（3）若勻強(qiáng)磁場(chǎng)大小為定值，對(duì)金屬桿施加一個(gè)平行于導(dǎo)軌向下的外力F，其大小為F=（v+0.8）N，其中v為金屬桿運(yùn)動(dòng)的速度，使金屬桿以恒定的加速度a=10m/s2沿導(dǎo)軌向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，求勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

2．如圖所示，帶負(fù)電的粒子垂直磁場(chǎng)方向沿圓心進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，出磁場(chǎng)時(shí)速度偏離原方向60°角，已知帶電粒子質(zhì)量m=3×10-20kg，電量q=10-13C，速度v0=105m/s，磁場(chǎng)區(qū)域的半徑R=3×10-1m，不計(jì)重力，求：
（1）粒子作圓周運(yùn)動(dòng)偏轉(zhuǎn)的圓心角α是多少？
（2）圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑R是多少？
（3）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖所示，在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（磁場(chǎng)足夠大），一對(duì)正、負(fù)電子分別以相同的速度沿與x軸成15°角的方向從原點(diǎn)垂直磁場(chǎng)射入，則負(fù)電子與正電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為（　�。�
A．1：5B．5：2C．5：3D．3：2

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．科研人員常用磁場(chǎng)來約束運(yùn)動(dòng)的帶電粒子，如圖所示，粒子源位于紙面內(nèi)一邊長(zhǎng)為a的正方形中心O處，可以沿紙面向各個(gè)方向發(fā)射速度不同的粒子，粒子質(zhì)量為m、電荷量為q、最大速度為v，忽略粒子重力及粒子間相互作用，要使粒子均不能射出正方形區(qū)域，可在此區(qū)域加一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值為（　�。�
A．$\frac{2mv}{qa}$B．$\frac{2\sqrt{2}mv}{qa}$C．$\frac{4mv}{qa}$D．$\frac{4\sqrt{2}mv}{qa}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．某日，西班牙布妞爾小鎮(zhèn)舉行了“西紅柿狂歡節(jié)”，若一名兒童站在自家的平房頂上，向相距L遠(yuǎn)處的對(duì)面豎直高墻上投擲西紅柿，第一次水平拋出的速度是v0，第二次水平拋出的速度是2v0，兩次都能碰到高墻，則比較兩次被拋出的西紅柿在碰到高墻前后，下列說法正確的是（　�。�
A．運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比是2：1B．下落的高度之比是1：2
C．運(yùn)動(dòng)的加速度之比是1：1D．落到墻上的速度之比是1：4

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