17．如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為L(zhǎng)，一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導(dǎo)體棒在距磁場(chǎng)上邊界h處靜止釋放．導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持水平，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻．求：
（1）穩(wěn)定時(shí)的電流I；
（2）電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度的大小v．

分析 （1）當(dāng)電流穩(wěn)定時(shí)，導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，抓住重力和安培力相等求出電流的大�。�
（2）根據(jù)電流的大小，結(jié)合切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和閉合電路歐姆定律求出導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的速度大小．

解答 解：（1）當(dāng)電流穩(wěn)定時(shí)，導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，
有：mg=BIL，解得I=$\frac{mg}{BL}$．
（2）電流穩(wěn)定時(shí)，I=$\frac{mg}{BL}$，
又I=$\frac{BLv}{R}$，
解得v=$\frac{mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$．
答：（1）穩(wěn)定時(shí)的電流為$\frac{mg}{BL}$．
（2）電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度的大小v為$\frac{mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電磁感應(yīng)與電路和力學(xué)的綜合運(yùn)用，知道導(dǎo)體棒重力和安培力相等時(shí)，電流穩(wěn)定，結(jié)合切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式、安培力公式和平衡進(jìn)行求解，基礎(chǔ)題．

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：選擇題

16．火星跟地球的相似度很高，被認(rèn)為是人類進(jìn)行星際移民的首選之地．將火星和地球繞太陽的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知火星與地球的質(zhì)量之比為p、軌道半徑之比為q，則火星與地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的角速度大小之比為（　　）
A．$\frac{p}{q}$B．$\frac{q}{p}$C．$\frac{1}{q}$D．$\frac{1}{{q}^{\frac{3}{2}}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．一切阻力均不計(jì)，斜向上拋出的金屬球在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，下列各圖中畫出的金屬球速度方向和受力方向正確的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形閉合導(dǎo)線框置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁感線的方向垂直．用力將線框分別以速度v1和v2勻速拉出磁場(chǎng)，比較這兩個(gè)過程，以下判斷正確的是（　�。�
A．若v1＞v2，通過線框?qū)Ь�的電荷量q1＞q2
B．若v1＞v2，拉力F1＜F2
C．若v1=2v2，拉力作用的功率P1=2P2
D．若v1=2v2，拉力所做的功W1=2W2

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．如圖所示，MN、PQ是水平放置的一對(duì)平行金屬板，兩板接在電壓為U的電源兩極，上極板MN的中心開有一小孔，在兩板之間加一個(gè)水平方向的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，邊界為半徑為R的圓形，且與MN極板相切與小孔．現(xiàn)將一帶電小球從小孔正上方某處由靜止釋放，小球穿過小孔經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后沿直線從下極板右側(cè)Q處離開電場(chǎng)，已知極板長(zhǎng)度和間距分別為4$\sqrt{3}$R和3R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，重力加速度為g．
（1）求小球的比荷$\frac{q}{m}$；
（2）小球經(jīng)過兩極板后運(yùn)動(dòng)方向改變了多少？
（3）求小球離開Q點(diǎn)時(shí)的速度和從釋放到運(yùn)動(dòng)至Q點(diǎn)時(shí)的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．如圖所示，傾角為α的固定斜面下端固定一擋板，一勁度系數(shù)為k的輕彈簧下端固定在擋板上，現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小物塊從斜面上離彈簧上端距離為s處，由靜止釋放，已知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（μ＜tanα），物塊下滑過程中的最大動(dòng)能為Ekm，則小物塊從釋放到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過程中，下列說法中正確的是（　�。�
A．物塊的最大動(dòng)能Ekm等于對(duì)應(yīng)過程中重力與摩擦力對(duì)物塊做功之和
B．彈簧的最大彈性勢(shì)能等于整個(gè)過程中重力與摩擦力對(duì)物塊做功之和
C．當(dāng)物塊的最大動(dòng)能為Ekm時(shí)，彈簧的壓縮量x=$\frac{mgsinα-μmgcosα}{k}$
D．若將物塊從離彈簧上端2s的斜面上由靜止釋放，則下滑過程中物塊的最大動(dòng)能等于2Ekm

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．一質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛于O點(diǎn)．小球在水平力F作用下，從平衡位置P點(diǎn)移動(dòng)到Q點(diǎn)，如圖所示，關(guān)于力F所做的功下列說法正確的是（　�。�
A．若水平力F是恒定的力，則力F所做的功為FLsinθ
B．若水平力F是恒定的力，則力F所做的功為FL（1-cosθ）
C．若是把小球緩慢移動(dòng)，則力F所做的功為mgL（1-cosθ）
D．若是把小球緩慢移動(dòng)，則力F所做的功為FLsinθ

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．如圖1所示，水平面上有兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，兩導(dǎo)軌間距為l，電阻均可忽略不計(jì)．在M和P之間接有阻值為R的定值電阻，導(dǎo)體桿ab質(zhì)量為m、有效電阻為r，并與導(dǎo)軌接觸良好．整個(gè)裝置處于方向豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．現(xiàn)給ab桿一個(gè)初速度v0，使桿向右運(yùn)動(dòng)．則（　�。�
A．當(dāng)ab桿剛好具有初速度v0時(shí)，此時(shí)ab桿兩端的電壓 U=$\frac{{Blv}_{0}R}{R+r}$，且a端電勢(shì)高于b端電勢(shì)
B．通過電阻R的電流i隨時(shí)間t 的變化率的絕對(duì)值逐漸增大
C．若將M和P之間的電阻R改為接一電容為C的電容器，如圖2所示．同樣給ab桿一個(gè)初速度v0，使桿向右運(yùn)動(dòng)，則ab桿穩(wěn)定后的速度為v=$\frac{{mv}_{0}}{{m+{B}^{2}l}^{2}C}$
D．在C選項(xiàng)中，桿穩(wěn)定后a端電勢(shì)高于b端電勢(shì)

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．一個(gè)固定有光滑斜面的小車在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)，小球通過細(xì)繩與車頂相連，小球某時(shí)刻正處于圖示狀態(tài)．設(shè)斜面對(duì)小球的支持力為N，細(xì)繩對(duì)小球的拉力為T．關(guān)于此時(shí)刻小球的受力情況，下列說法正確的是（　�。�
A．若小車向右運(yùn)動(dòng)，N不可能為零B．若小車向右運(yùn)動(dòng)，T不可能為零
C．若小車向左運(yùn)動(dòng)，N可能為零D．若小車向左運(yùn)動(dòng)，T可能為零

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