如圖，水平桌面上固定的矩形裸導(dǎo)線框abcd的長邊長度為2L，短邊的長度為L，在兩短邊上均接有電阻R，其余部分電阻不計．導(dǎo)線框一長邊與x軸重合，左邊的坐標(biāo)x=0，線框內(nèi)有一垂直于線框平面的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一質(zhì)量為m、電阻也為R的光滑導(dǎo)體棒MN與短邊平行且與長邊接觸良好．開始時導(dǎo)體棒靜止于x=0處，從t=0時刻起，導(dǎo)體棒MN在沿x軸正方向的一拉力作用下，從x=0處以加速度a勻加速運(yùn)動到x=2L處．則導(dǎo)體棒MN從x=0處運(yùn)動到x=2L處的過程中通過導(dǎo)體棒的電量為    ，拉力F關(guān)于x（x＜2L）的表達(dá)式為F=    ．
【答案】分析：導(dǎo)體棒切割磁感線做勻加速直線運(yùn)動，導(dǎo)體棒切割時相當(dāng)于電源，因此由法拉第電磁感應(yīng)定律可求出感應(yīng)電動勢大小，然后畫出電路圖，運(yùn)用閉合電路的毆姆定律來算出電流．從而求出通過導(dǎo)體棒的電量及安培力大小與方向．再對導(dǎo)體棒受力分析，由牛頓第二定律列出方程求出拉力大�。�
解答：解：棒勻加速切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，相當(dāng)于電源接入電路．而棒從靜止以加速度a由左端勻加速到右端，在此過程中通過棒的電量等于平均電流與時間的乘積．即Q=It
而I=  E=  所以Q===
位移為x，設(shè)此時速度為v，由運(yùn)動學(xué)公式可知：v2=2ax 得：v=
對其受力分析，并由牛頓第二定律列式：F-F安=ma
而F安=BIL=   所以F=ma+
故答案為：；  ma+
點(diǎn)評：導(dǎo)體棒在磁場中切割時，可將棒看成電源．同時求通過某截面的電量用電流的平均值．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，水平桌面上固定有一半徑為R的金屬細(xì)圓環(huán)，環(huán)面水平，圓環(huán)每單位長度的電阻為r，空間有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向下；一長度為2R、電阻可忽略的導(dǎo)體棒置于圓環(huán)左側(cè)并與環(huán)相切，切點(diǎn)為棒的中點(diǎn)．棒在拉力的作用下以恒定加速度a從靜止開始向右運(yùn)動，運(yùn)動過程中棒與圓環(huán)接觸良好．下列說法正確的是（　�。�
A、拉力的大小在運(yùn)動過程中保持不變
B、棒通過整個圓環(huán)所用的時間為
2R/a
C、棒經(jīng)過環(huán)心時流過棒的電流為B
2aR
/πr
D、棒經(jīng)過環(huán)心時所受安培力的大小為8B2R
2aR
/πr

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?上海模擬）如圖，水平桌面上固定的矩形裸導(dǎo)線框abcd的長邊長度為2L，短邊的長度為L，在兩短邊上均接有電阻R，其余部分電阻不計．導(dǎo)線框一長邊與x軸重合，左邊的坐標(biāo)x=0，線框內(nèi)有一垂直于線框平面的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一質(zhì)量為m、電阻也為R的光滑導(dǎo)體棒MN與短邊平行且與長邊接觸良好．開始時導(dǎo)體棒靜止于x=0處，從t=0時刻起，導(dǎo)體棒MN在沿x軸正方向的一拉力作用下，從x=0處以加速度a勻加速運(yùn)動到x=2L處．則導(dǎo)體棒MN從x=0處運(yùn)動到x=2L處的過程中通過導(dǎo)體棒的電量為
4BL2
3R
4BL2
3R
，拉力F關(guān)于x（x＜2L）的表達(dá)式為F=
ma+
2B2L2
3R
2ax
ma+
2B2L2
3R
2ax
．

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年上海市高三六校聯(lián)考物理試卷 題型：填空題

如圖，水平桌面上固定的矩形裸導(dǎo)線框abcd的長邊長度為2L，短邊的長度為L，在兩短邊上均接有電阻R，其余部分電阻不計。導(dǎo)線框一長邊與x軸重合，左邊的坐標(biāo)x=0，線框內(nèi)有一垂直于線框平面的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、電阻也為R的光滑導(dǎo)體棒MN與短邊平行且與長邊接觸良好。開始時導(dǎo)體棒靜止于x=0處，從t=0時刻起，導(dǎo)體棒MN在沿x軸正方向的一拉力作用下，從x=0處以加速度a勻加速運(yùn)動到x=2L處。則導(dǎo)體棒MN從x=0處運(yùn)動到x=2L處的過程中通過導(dǎo)體棒的電量為           ，拉力F關(guān)于x（x﹤2L）的表達(dá)式為F=             。

 

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科目：高中物理 來源：海南 題型：單選題

如圖，水平桌面上固定有一半徑為R的金屬細(xì)圓環(huán)，環(huán)面水平，圓環(huán)每單位長度的電阻為r，空間有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向下；一長度為2R、電阻可忽略的導(dǎo)體棒置于圓環(huán)左側(cè)并與環(huán)相切，切點(diǎn)為棒的中點(diǎn)．棒在拉力的作用下以恒定加速度a從靜止開始向右運(yùn)動，運(yùn)動過程中棒與圓環(huán)接觸良好．下列說法正確的是（　�。�
A．拉力的大小在運(yùn)動過程中保持不變
B．棒通過整個圓環(huán)所用的時間為
2R/a
C．棒經(jīng)過環(huán)心時流過棒的電流為B
2aR
/πr
D．棒經(jīng)過環(huán)心時所受安培力的大小為8B2R
2aR
/πr
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