1.如圖所示,光滑平行足夠長的金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,導(dǎo)軌范圍內(nèi)存在磁場,其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B方向豎直向下,導(dǎo)軌一端連接阻值為R的電阻.在導(dǎo)軌上垂直導(dǎo)軌放一長度等于導(dǎo)軌間距L、質(zhì)量為m的金屬棒,其電阻為r,金屬棒與金屬導(dǎo)軌接觸良好.導(dǎo)體棒水平向右的恒力F作用下從靜止開始運(yùn)動,經(jīng)過時間t后開始勻速運(yùn)動,金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì).求:
(1)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動時回路中電流大。
(2)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動的速度大小以及在時間t內(nèi)通過回路的電量.

分析 (1)根據(jù)安培力的計(jì)算公式求解回路中電流大;
(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律求解速度大小,根據(jù)電荷量的計(jì)算公式和動量定理求解電荷量.

解答 解:(1)根據(jù)安培力的計(jì)算公式F=BImL,
解得:Im=$\frac{F}{BL}$;
(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律可得:Im=$\frac{BLv}{R+r}$,
 解得:v=$\frac{F(R+r)}{{B}^{2}{L}^{2}}$,
根據(jù)電荷量的計(jì)算公式可得:q=I•t
根據(jù)動量定理可得:F•t-BIL•t=mv,
解得:q=$\frac{Ft}{BL}-\frac{mF(R+r)}{{B}^{3}{L}^{3}}$.
答:(1)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動時回路中電流大小為$\frac{F}{BL}$.
(2)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動的速度大小為$\frac{F(R+r)}{{B}^{2}{L}^{2}}$,在時間t內(nèi)通過回路的電量為$\frac{Ft}{BL}-\frac{mF(R+r)}{{B}^{3}{L}^{3}}$.

點(diǎn)評 對于電磁感應(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物體的平衡問題;另一條是能量,分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量如何轉(zhuǎn)化是關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.某電場的電場線分布如圖實(shí)線所示,一帶電粒子在電場力作用下經(jīng)A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn),運(yùn)動軌跡如虛線所示,粒子重力不計(jì),則粒子的加速度、動能、電勢能的變化情況是(  )
A.若粒子帶正電,其加速度和動能都增大,A、B兩點(diǎn)電勢差UAB<0
B.若粒子帶正電,其動能增大,加速度和電勢能都減小
C.若粒子帶負(fù)電,其加速度和動能都增大,電勢降低
D.若粒子帶負(fù)電,其加速度和動能都增大,電勢能減小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.子彈經(jīng)過槍口的速度500m/s,下列說法中正確的是( 。
A.500 m/s是平均速度
B.500m/s是平均速率
C.500 m/s是瞬時速度
D.子彈將以500 m/s的速度勻速直線運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b系于一輕質(zhì)木架上的A點(diǎn)和C點(diǎn),如圖所示.當(dāng)輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時,小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動,繩a在豎直方向、繩b在水平方向.當(dāng)小球運(yùn)動到圖示位置時.繩b被燒斷,同時桿也停止轉(zhuǎn)動,則( 。
A.小球仍在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動
B.在繩被燒斷瞬間,a繩中張力突然減小
C.若角速度ω較小,小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動
D.若角速度ω較大,小球可以在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,ABCDEF為一正六邊形的六個端點(diǎn),現(xiàn)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場和平行于BA向右的勻強(qiáng)電場,一帶電粒子叢A點(diǎn)射入場中,恰好沿直線AE做勻速直線運(yùn)動,現(xiàn)撤去磁場,粒子仍能從A點(diǎn)以原速度從A點(diǎn)射入場中,粒子恰好從F點(diǎn)射出,若撤去電場面保留磁場,粒子仍以原速度從A點(diǎn)射入,則粒子將從哪條邊射出(不計(jì)粒子重力)(  )
A.ABB.BCC.CDD.DE

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖所示,固定在豎直平面內(nèi)的軌道由三部分組成:光滑曲線軌道AB,其B端的切線沿水平方向;水平的平直軌道BC,其右端在B點(diǎn)與曲線軌道平滑連接;半圓形軌道CD,其直徑CD沿豎直方向,且C端與平直軌道平滑連接,整個軌道處于豎直平面內(nèi).已知BC軌道的長度L=0.64m,半圓形軌道的半徑R=0.10m.現(xiàn)有一質(zhì)量m1=0.16kg的小滑塊1從曲線軌道距B端高h(yuǎn)=0.80m處由靜止下滑,并與靜止在B點(diǎn)的、質(zhì)量m2=0.04kg的小滑塊2發(fā)生碰撞,碰撞后兩滑塊立即粘在一起運(yùn)動.當(dāng)兩個小滑塊一起運(yùn)動到C點(diǎn)時的速度大小vC=3.0m/s,已知兩個小滑塊均可視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,重力加速度取g=10m/s2.求:
(1)小滑塊1與小滑塊2碰撞前瞬間的速度大;
(2)小滑塊1與小滑塊2碰撞后瞬間的速度大;
(3)小滑塊1與小滑塊2碰撞過程中損失的動能;
(4)兩小滑塊一起運(yùn)動過程中與BC軌道間的動摩擦因數(shù);
(5)兩小滑塊一起運(yùn)動到半圓形軌道的C點(diǎn)時,對半圓形軌道的壓力;
(6)若半圓形軌道光滑,兩小滑塊運(yùn)動到D點(diǎn)時的速度大小;
(7)若半圓形軌道光滑,兩小滑塊運(yùn)動到D點(diǎn)時對半圓形軌道的壓力; 
(8)若半圓形軌道光滑,兩小滑塊通過半圓形軌道后落在BC軌道上的第一落點(diǎn)到C點(diǎn)的距離;
(9)若半圓形軌道不光滑,且兩小滑塊恰好能通過D點(diǎn),求兩小滑塊通過半圓形軌道的過程中克服摩擦阻力所做的功;
(10)若半圓形軌道不光滑,兩小滑塊通過半圓形軌道D后落在BC軌道上的第一落點(diǎn)到C點(diǎn)的距離范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.物體A以速度v沿桿勻速下滑,如圖所示.A用輕質(zhì)細(xì)繩通過不計(jì)摩擦的定滑輪拉光滑水平面上的物體B,當(dāng)繩與豎直方向夾角為θ時,B的速度為( 。
A.vsinθB.$\frac{v}{sinθ}$C.$\frac{v}{cosθ}$D.vcosθ

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.關(guān)于光電效應(yīng),下列說法正確的是( 。
A.極限頻率越大的金屬材料逸出功越大
B.只要光照射的時間足夠長,任何金屬都能發(fā)生光電效應(yīng)
C.增大入射光的強(qiáng)度,光電流增大
D.從金屬表面出來的光電子的最大初動能與入射光頻率成正比

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.CD、EF是兩條水平放置的阻值可忽略的平行光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L,在水平導(dǎo)軌的左側(cè)垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,磁場區(qū)域的長度為d,如圖所示.導(dǎo)軌的右端接有一電阻R,左端與一彎曲的光滑軌道平滑連接.將一阻值也為R的導(dǎo)體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放,導(dǎo)體棒最終恰好停在磁場的右邊界處.已知導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌接觸良好,則下列說法中正確的是 ( 。
A.電阻R的最大電流為$\frac{Bd\sqrt{2gh}}{2R}$
B.流過電阻R的電荷量為$\frac{BdL}{R}$
C.導(dǎo)體棒從進(jìn)入磁場運(yùn)動一半時間時速度大小為$\frac{\sqrt{2gh}}{2}$
D.電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為$\frac{mgh}{2}$

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