兩平行金屬導軌水平放置，一質量為m=0.2kg的金屬棒ab垂直于導軌靜止放在緊貼電阻R處，，其它電阻不計。導軌間距為d=0.8m，矩形區(qū)域MNPQ內存在有界勻強磁場，場強大小B=0.25T。MN=PQ=x=0.85m，金屬棒與兩導軌間動摩擦因數(shù)都為0.4，電阻R與邊界MP的距離s=0.36m。在外力作用下讓ab棒由靜止開始勻加速運動并穿過磁場向右，加速度a=2m/s2 ，g取10m/s2

(1)求穿過磁場過程中平均電流的大小。

（2）計算自金屬棒進入磁場開始計時，在磁場中運動的時間內，外力F隨時間t變化關系。

(3)讓磁感應強度均勻增加，用導線將a、b端接到一量程合適的電流表上，讓ab棒重新由R處向右加速，在金屬棒到達MP之前，電流表會有示數(shù)嗎？簡述理由。已知電流表與導軌在同一個平面內。


解答：（1）設金屬棒到達MP、NQ時的速度分別為、

則由，    得                    (1分)

由  得                   (1分)

由電磁感應得                     (2分)

由歐姆定律                               (2分)

（2）因為進入磁場后受安培力      (2分) 

由牛二定律得                         (2分)

又因為                                           (1分)

則在進磁場后F                   

代入數(shù)據(jù)得  （N）其中                ( 2分)

 (3)可以有電流。只要導線、電表、導體棒組成的回路有磁感線穿過，根據(jù)法拉第電磁感應定律，閉合回路磁通量變化，可以產(chǎn)生感應電流。（此時金屬棒和電阻R并聯(lián)成為電路負載）

                                                                       ( 3分)


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖裝置中繩子質量，滑輪質量及摩擦均不計，兩物體質量分別為m1=m，m2=4m，m1,下端通過勁度系數(shù)為k的輕質彈簧與地面相連。

①系統(tǒng)靜止時彈簧處于什么狀態(tài)？形變量Δx為多少？

②用手托住m2，讓m1靜止在彈簧上，繩子繃直，但無拉力，然后放手，m1、m2會上下做簡諧振動，求：m1、m2運動的最大速度分別為多大？

③在②問的情況下，當m2下降到最低點，m1上升到最高點時，求：此時m1、m2的加速度的大小各為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，AB是高h1=0.6m、傾角θ=37?的斜面，固定在水平桌面上，斜面下端是與桌面相切的一小段圓弧，且緊靠桌子邊緣. 桌面距地面的高度h2=1.8m. 一個質量為m=1.0kg的小滑塊從斜面頂端A由靜止開始沿軌道下滑，運動到斜面底端B時沿水平方向離開斜面，落到水平地面上的C點. 已知小滑塊經(jīng)過B點時的速度大小v1=2m/s，g=10m/s2，sin37?=0.6，cos37?=0.8，不計空氣阻力. 求：

⑴滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；

⑵小滑塊落地點C與B點的水平距離x；

⑶小滑塊落地時的速度大小v2.

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，為玻璃材料制成的一棱鏡的截面圖，一細光束從圓弧AB的中點E點沿半徑射入棱鏡后，恰好在圓心O點發(fā)生全反射，經(jīng)CD面反射，再從圓弧的F點射出，已知，OA=a，OD=．求:

①出射光線與法線夾角的正弦值

②光在棱鏡中傳播的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：


某家用桶裝純凈水手壓式飲水器如圖所示，在手連續(xù)穩(wěn)定的按壓下，出水速度為v，供水系統(tǒng)的效率為η，現(xiàn)測量出桶底到出水管之間的高度差H，出水口傾斜，其離出水管的高度差可忽略，出水口的橫截面積為S，水的密度為ρ，重力加速度為g，則下列說法正確的是（     ）

A．出水口單位時間內的出水體積

B．出水口所出水落地時的速度

C．出水后，手連續(xù)穩(wěn)定按壓的功率為

D．手按壓輸入的功率等于單位時間內所出水的動能和重力勢能之和

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科目：高中物理 來源： 題型：


兩點電荷形成電場的電場線分布如圖所示，若圖中A、B兩點處的場強大小分別為EA、EB，電勢分別為、，則(      )

A．     B．

C．     D．

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科目：高中物理 來源： 題型：


在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，要測量一個標有“3V 1.5W”的燈泡兩端的電壓和通過它的電流，現(xiàn)有如下器材：

A．直流電源3V（內阻可不計） B．直流電流表0～600mA（內阻約0.5Ω） C．直流電壓表0～3V（內阻約3kΩ） D．滑動變阻器（10Ω，1A）

E．滑動變阻器（1kΩ，300mA） F 開關、導線若干

（1）本實驗中滑動變阻器選用 （填 “D” 或 “E ” ）

（2）某同學用導線a、b、c、d、e、f、g和h連接的電路如下圖所示，電路中所有元器件都是完好的，且電壓表和電流表已調零。閉合開關后發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為2V，電流表的示數(shù)為零，小燈泡不亮，則可確定斷路的導線是 ；若電壓表示數(shù)為零，電流表的示數(shù)為0.3A，小燈泡亮，則斷路的導線是 ；若反復調節(jié)滑動變阻器，小燈泡亮度發(fā)生變化，但電壓表、電流表示數(shù)不能調為零，則斷路的導線是 。

（3）下表中的各組數(shù)據(jù)是該同學在實驗中測得的，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在如圖所示的方格紙上作出該燈泡的伏安特性曲線。

（4）如圖所示，將兩個這樣的燈泡并聯(lián)后再與5Ω的定值電阻R0串聯(lián)，接在電壓恒定為4V的電路上，每個燈泡的實際功率為 w（結果保留兩位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，質量為m=0.10 kg的小物塊以初速度v0=4.0m／s，在粗糙水平桌面上做直線運動，經(jīng)時間t=0.4 s后以速度v飛離桌面，最終落在水平地面上。已知物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，桌面離地高h=0.45 m，不計空氣阻力，重力加速度取g=10 m／s。求：

(1)小物塊飛離桌面時的速度大小v。

(2)小物塊落地點距飛出點的水平距離s。

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科目：高中物理 來源： 題型：


一水平拋出的小球落到一傾角為的斜面上時，其速度方向與斜面垂直，運動軌跡如右圖中虛線所示。小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過的距離之比為(      )

A．　　　　B．

C．　　　　D．

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