如圖所示，小燈泡的規(guī)格為“4V　4W”，接在兩光滑水平導(dǎo)軌的左端，導(dǎo)軌間距L=0.5m，電阻不計．金屬棒ab垂直擱置在導(dǎo)軌上，電阻r為1Ω，整個裝置處于垂直于紙面向里的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B為1T．為使小燈泡正常發(fā)光，求：
（1）金屬棒ab勻速滑行的速率；
（2）拉動金屬棒ab的外力的功率．
（1）由題意知，燈泡正常發(fā)光，則電路中電流 I=
P
U
=
4
4
A=1A，燈泡電阻R=
U2
P
=
42
4
Ω=4Ω，
由閉合電路歐姆定律得：金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=I（R+r）
解得：E=1×（4+1）V=5V
由E=BLv得：v=
E
BL

代人數(shù)據(jù)解得：v=
5
1×0.5
m/s=10m/s
（2）由能量守恒可得：P=I2（R+r）
解得：P=12×（4+1）W=5W
答：（1）金屬棒ab勻速滑行的速率為10m/s；
（2）拉動金屬棒ab的外力的功率為5W．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖6所示，兩足夠長的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為d，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ=30°，導(dǎo)軌電阻不計，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上．長為d的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為r=R．兩金屬導(dǎo)軌的上端連接一個燈泡，燈泡的電阻RL=R，重力加速度為g．現(xiàn)閉合開關(guān)S，給金屬棒施加一個方向垂直于桿且平行于導(dǎo)軌平面向上的、大小為F=mg的恒力，使金屬棒由靜止開始運動，當(dāng)金屬棒達到最大速度時，燈泡恰能達到它的額定功率．下列說法正確的是（　�。�
A．燈泡的額定功率PL=
m2g2R
2B2d2
B．金屬棒能達到的最大速度vm=
mgR
B2d2
C．金屬棒達到最大速度的一半時的加速度a=
1
4
g
D．若金屬棒上滑距離為L時速度恰達到最大，金屬棒由靜止開始上滑4L的過程中，金屬棒上產(chǎn)生的電熱Qr=mgL-
m3g2R2
2B4d4

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示的實驗中，在一個足夠大的磁鐵的磁場中，如果AB沿水平方向運動速度的大小為v1，兩磁極沿水平方向運動速度的大小為v2，則（　�。�
A．當(dāng)v1=v2，且方向相同時，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流
B．當(dāng)v1=v2，且方向相反時，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流
C．當(dāng)v1≠v2時，方向相同或相反都可以產(chǎn)生感應(yīng)電流
D．若v2=0，v1的速度方向改為與磁感線的夾角為θ，且θ＜90°，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，abcd是由粗裸銅導(dǎo)線連接兩個定值電阻組成的閉合矩形導(dǎo)體框，水平放置，金屬棒ef與ab及cd邊垂直，并接觸良好，空間存在著勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向豎直向下，已知電阻R1=2R，R3=3R，其它部分的電阻都可忽略不計，ab及cd邊相距為L．給ef棒施加一個跟棒垂直的恒力F，求：
（1）ef棒做勻速運動時的速度多大？
（2）當(dāng)ef棒做勻速運動時，電阻R1消耗的電功率多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，間距為l的平行金屬導(dǎo)軌LMN和OPQ分別固定在兩個豎直面內(nèi)，電阻為R、質(zhì)量為m、長為l的相同導(dǎo)體桿ab和cd分別放置在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直．在水平光滑導(dǎo)軌間有與水平面成θ、并垂直于ab的勻強磁場；傾斜導(dǎo)軌間有沿斜面向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度均為B．傾斜導(dǎo)軌與水平面夾角也為θ，桿cd與傾斜導(dǎo)軌間動摩擦因素為μ．a(chǎn)b桿在水平恒力作用下由靜止開始運動，當(dāng)cd剛要滑動時ab恰達到最大速度．（θ=30、μ=、最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）求：
（1）此時桿cd中的電流大��；
（2）桿ab的最大速度；
（3）若此過程中流過桿ab的電量為q，則cd產(chǎn)生的焦耳熱Q為多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖（甲）所示，MN、PQ為水平放置的足夠長的平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距L為0.5m，導(dǎo)軌左端連接一個阻值為2Ω的定值電阻R，將一根質(zhì)量為0.2kg的金屬棒cd垂直放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒cd的電阻r=2Ω，導(dǎo)軌電阻不計，整個裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B=2T．若棒以1m/s的初速度向右運動，同時對棒施加水平向右的拉力F作用，并保持拉力的功率恒為4W，從此時開始計時，經(jīng)過2s金屬棒的速度穩(wěn)定不變，圖（乙）為安培力與時間的關(guān)系圖象．試求：

（1）金屬棒的最大速度；
（2）金屬棒的速度為3m/s時的加速度；
（3）求從開始計時起2s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的電熱．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，金屬環(huán)半徑為a，總電阻為R，勻強磁場磁感應(yīng)強度為B，垂直穿過環(huán)所在平面．電阻為R/2的導(dǎo)體桿AB沿環(huán)表面以速度v向右滑至環(huán)中央時，桿的端電壓為（　　）
A．BavB．
Bav
2
C．
2Bav
3
D．
4Bav
3

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，勻強磁場方向垂直紙面向里，金屬桿MN在角形金屬框上從O點以速度v向右勻速運動的過程中，閉合回路中的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的變化情況是（金屬桿和金屬框是粗細(xì)、材料完全相同的導(dǎo)體，且接觸良好）（　�。�
A．感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流都增大
B．感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流都不變
C．感應(yīng)電動勢不斷增大，感應(yīng)電流不變
D．感應(yīng)電動勢不斷增大，感應(yīng)電流無法確定

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩條平行的金屬導(dǎo)軌相距L=lm，水平部分處在豎直向下的勻強磁場B1中，傾斜部分與水平方向的夾角為37°，處于垂直于斜面的勻強磁場B2中，兩部分磁場的大小均為0.5T．金屬棒MN和PQ的質(zhì)量均為m=0.2kg，電阻分別為RMN=0.5Ω和RPQ=1.5Ω．MN置于水平導(dǎo)軌上，與水平導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，PQ置于光滑的傾斜導(dǎo)軌上，兩根金屬棒均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好．從t=0時刻起，MN棒在水平外力F1的作用下由靜止開始以a=2m/s2的加速度向右做勻加速直線運動，PQ則在平行于斜面方向的力F2作用下保持靜止?fàn)顟B(tài)．不計導(dǎo)軌的電阻，水平導(dǎo)軌足夠長，MN始終在水平導(dǎo)軌上運動．求：
（1）t=5s時，PQ消耗的電功率；
（2）t=0～2.0s時間內(nèi)通過PQ棒的電荷量；
（3）規(guī)定圖示F1、F2方向作為力的正方向，分別求出F1、F2隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系；
（4）若改變F1的作用規(guī)律，使MN棒的運動速度v與位移s滿足關(guān)系：v=0.4s，PQ棒仍然靜止在傾斜軌道上．求MN棒從靜止開始到s=5m的過程中，F(xiàn)1所做的功．

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同步練習(xí)冊答案