如圖所示，兩根豎直固定的金屬導(dǎo)軌ad和bc相距l(xiāng)=0.2m，另外兩根水平金屬桿MN和EF可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動，MN桿和EF桿的電阻分別為0.2Ω（豎直金屬導(dǎo)軌的電阻不計），EF桿放置在水平絕緣平臺上，回路NMEF置于勻強磁場內(nèi)，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向里，磁感應(yīng)強度B=1T，試求：

（1）EF桿不動，MN桿以0.1m/s的速度向上運動時，桿MN兩端哪端的電勢高？MN兩端電勢差為多大？
（2）當MN桿和EF桿的質(zhì)量均為m=10-2kg。MN桿須有多大的速度向上運動時，EF桿將開始向上運動？此時拉力的功率為多大？
（1）M端  0.01V （2）1m/s   0.2W

試題分析：（1）由右手定則可知M端電勢高，N端電勢低。
由法拉第電磁感應(yīng)定律得
由閉合電路歐姆定律可得
則
（2）由平衡條件知當EF桿開始運動時有
由可得

以此時拉力大小為
則拉力功率為
點評：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，判斷電勢的高低常常要區(qū)分是電源和外電路，根據(jù)電源的正極電勢比負極電勢高，在外電路中，順著電流方向，電勢降低，運用楞次定律判斷電流方向，確定電勢的高低。本題計算功率的關(guān)鍵是EF桿開始運動時有。
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：單選題

如圖所示，MN、PQ為兩條平行放置的金屬導(dǎo)軌，左端接有定值電阻R，金屬棒AB斜放在兩導(dǎo)軌之間，與導(dǎo)軌接觸良好，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面，設(shè)金屬棒與兩導(dǎo)軌接觸點之間的距離為l，金屬棒與導(dǎo)軌間夾角為60°，以速度v水平向右勻速運動，不計導(dǎo)軌和棒的電阻，則流過金屬棒中的電流為(　 　)
A．I＝　　　　　　B．I＝
C．I＝D．I＝

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向里，導(dǎo)體棒ab長為L，垂直磁場放置，ab棒以a端為軸在紙面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動（如圖所示），則a、b兩端的電勢差
為         （2分），              端電勢高。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

兩金屬桿ab、cd的長度均為L，質(zhì)量均為m，電阻均為R。用兩根長為2L的柔軟導(dǎo)線連接后放在光滑的水平桌面上，導(dǎo)線的電阻與質(zhì)量不計。為ad、bc的中線。在的左側(cè)空間有垂直于桌面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。位于桌子邊緣的金屬桿Cd受到輕微擾動就會落下桌面，當曲運動至時，cd桿的加速度為零，此時Cd桿尚未著地。

求：（1）ab桿的最大速度；
（2）ah桿從靜止運動到00的過程中，回路中產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）如圖所示，兩水平線L1和L2分別是水平向里的勻強磁場的邊界，磁場的磁感應(yīng)強度為B，寬度為d，正方形線框abcd由均勻材料制成，其邊長為L（L<d）、質(zhì)量為m、總電阻為R．將線框在磁場上方高h處由靜止開始釋放，已知線框的ab邊剛進入磁場時和剛穿出磁場時的速度相同．求：

（1）ab邊剛進入磁場時ab兩端的電勢差Uab；
（2）ab邊剛進入磁場時線框加速度的大小和方向；
（3）整個線框進入磁場過程所需的時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，閉合小金屬環(huán)從高h處的光滑曲面上端無初速度滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升，則下列說法正確的是   
A．若是勻強磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h
B．若是勻強磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h
C．無論如何，環(huán)在左側(cè)滾上的高度一定等于h
D．若是非勻強磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，勻強磁場方向豎直向下，磁感應(yīng)強度為B.正方形金屬框abcd可繞光滑軸OO′轉(zhuǎn)動，邊長為L，總電阻為R，ab邊質(zhì)量為m，其他三邊質(zhì)量不計，現(xiàn)將abcd拉至水平位置，并由靜止釋放，經(jīng)時間t到達豎直位置，產(chǎn)生熱量為Q，若重力加速度為g，則ab邊在最低位置所受安培力大小等于(　　)．

A.
B．BL
C.
D.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(2011·東營模擬) (10分)如圖所示，寬度為L="0.20" m的足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平桌面上，導(dǎo)軌的一端連接阻值為R=0.9Ω的電阻.在cd右側(cè)空間存在垂直桌面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B="0.50" T.一根質(zhì)量為m="10" g，電阻r=0.1Ω的導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌接觸良好.現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的輕質(zhì)細線將導(dǎo)體棒ab與一鉤碼相連，將鉤碼從圖示位置由靜止釋放.當導(dǎo)體棒ab到達cd時，鉤碼距地面的高度為h="0.3" m.已知導(dǎo)體棒ab進入磁場時恰做v="10" m／s的勻速直線運動，導(dǎo)軌電阻可忽略不計，取g="10" m/s2.求：

(1)導(dǎo)體棒ab在磁場中勻速運動時，閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小.
(2)掛在細線上的鉤碼的質(zhì)量.
(3)求導(dǎo)體棒ab在磁場中運動的整個過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，單匝線圈ABCD在外力作用下以速度v向右勻速進入勻強磁場，第二次又以速度2 v勻速進入同一勻強磁場．求：
（1）第一次與第二次線圈中最大電流之比；
（2）第一次與第二次外力做功的最大功率之比。

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