如圖所示，兩根很長的光滑平行導(dǎo)軌相距L，放在一水平面內(nèi)，其左端接有電容C，阻值為R1和R2的電阻。整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，現(xiàn)用大小為F的水平恒力拉棒，使它沿垂直于棒的方向向右運(yùn)動，棒與導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，試求：

（1）棒運(yùn)動的最大速度。
（2）若棒達(dá)到最大速度以后突然停止，則電容放電瞬間棒受到的安培力大小和方向。
（1）（2）F 方向向右

試題分析：（1）當(dāng)棒的速度達(dá)到最大時(shí)，外力的功率等于回路消耗的熱功率。
即E2/R1=F （2分）    其中E=BL （1分）
由①②兩式解得：（1分）
另解：當(dāng)安培力等于外力F時(shí)，棒的速度達(dá)到最大，則
F=BIL （1分）  其中 I=E/R1（1分） E=BL（1分）
由以上三式解得：（1分）
（2）電容放電時(shí)電流方向從b到a，根據(jù)左手定則可知安培力方向向右。（1分）
安培力大小 （1分）    式中 （1分）
解得：F（1分）
點(diǎn)評：本題是電磁感應(yīng)與電路、力學(xué)知識的綜合，安培力是聯(lián)系力與電磁感應(yīng)的橋梁，
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

光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角，M、P兩端接有阻值為R的定值電阻。阻值為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，其它部分電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上。從t = 0時(shí)刻開始棒受到一個(gè)平行于導(dǎo)軌向上的外力F，由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動，運(yùn)動中棒始終與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好，通過R的感應(yīng)電流隨時(shí)間t變化的圖象如圖2所示。

下面分別給出了穿過回路abPM的磁通量、磁通量的變化率、棒兩端的電勢差和通過棒的電荷量q隨時(shí)間變化的圖象，其中正確的是

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖1所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成角，M、P兩端接有阻值為R的定值電阻。阻值為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，其它部分電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上。從t = 0時(shí)刻開始棒受到一個(gè)平行于導(dǎo)軌向上的外力F，由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動，運(yùn)動中棒始終與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好，通過R的感應(yīng)電流隨時(shí)間t變化的圖象如圖2所示。下面分別給出了穿過回路abPM的磁通量、磁通量的變化率、棒兩端的電勢差和通過棒的電荷量q隨時(shí)間變化的圖象，其中正確的是

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，寬度為l的有界勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。閉合等腰直角三角形導(dǎo)線框abc位于紙面內(nèi)，直角邊ab水平且長為2l，線框總電阻為R。規(guī)定沿abca方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向。導(dǎo)線框以速度v勻速向右穿過磁場的過程中，感應(yīng)電流隨時(shí)間變化規(guī)律的圖象是（   ）

A                   B                   C                   D

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

圖甲中的a是一個(gè)邊長為為L的正方向?qū)Ь�框，其電阻為R.線框以恒定速度v沿x軸運(yùn)動，并穿過圖中所示的勻強(qiáng)磁場區(qū)域b.如果以x軸的正方向作為力的正方向.線框在圖示位置的時(shí)刻作為時(shí)間的零點(diǎn)，則磁場對線框的作用力F隨時(shí)間變化的圖線應(yīng)為圖乙中的哪個(gè)圖？（     ）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，發(fā)電機(jī)內(nèi)部線圈處于磁鐵和圓柱形鐵芯之間的徑向磁場中，兩半邊間 的過渡區(qū)域?qū)挾群苄�，可忽略不�?jì)。線圈的總匝數(shù)為N、總電阻為r，每匝線圈的 面積為S，線圈所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。當(dāng)線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時(shí),額定電壓為U、電阻為R的小燈泡在電路中恰能正常發(fā)光，則發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值是（   ）

A.NBSω      B.NBSω     C. U        D. (1+r/R)U

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

將一面積為s=0.04m2,匝數(shù)N=100的線圈放在勻強(qiáng)磁場中，已知磁場方向垂直于線圈平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化規(guī)律如圖所示,線圈總電阻為2Ω則 （   ）
A．在0—2s內(nèi)與2s—4s內(nèi)線圈內(nèi)的電流方向相反
B．在0—4s內(nèi)線圈內(nèi)的感應(yīng)電動勢為0.008v
C．第2s末，線圈的感應(yīng)電動勢為零
D．在0—4s內(nèi)線圈內(nèi)的感應(yīng)電流為0.8A

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一正方形閉合導(dǎo)線框abcd，邊長為0.1m，各邊電阻均為1Ω，bc邊位于x軸上，在x軸原點(diǎn)O右方有寬為0.2m、磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)，如圖所示，當(dāng)線框以恒定速度4m/s沿x軸正方向穿越磁場區(qū)過程中，如圖所示中，哪一圖線可正確表示線框從進(jìn)入到穿出過程中，ab邊兩端電勢差Uab隨位置變化的情況（   ）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，M、N為紙面內(nèi)兩平行光滑導(dǎo)軌，間距為L。輕質(zhì)金屬桿a、b可在導(dǎo)軌上左右無摩擦滑動，桿與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌右端與定值電阻連接。P、Q為平行板器件，兩板間距為d，上下兩板分別與定值電阻兩端相接。兩板正中左端邊緣有一粒子源始終都有速度為的帶正電粒子沿平行于極板的方向進(jìn)入兩板之間。整個(gè)裝置處于垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場中。已知輕桿和定值電阻的阻值分別為r和R，其余電阻不計(jì)，帶電粒子的重力不計(jì)，為使粒子沿原入射方向從板間右端射出，則輕桿應(yīng)沿什么方向運(yùn)動？速度多大？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案