【題目】如圖，水平面（紙面）內(nèi)間距為l的平行金屬導(dǎo)軌間接一電阻，質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為l的金屬桿置于導(dǎo)軌上，t=0時(shí)，金屬桿在水平向右、大小為F的恒定拉力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，t0時(shí)刻，金屬桿進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，且在磁場(chǎng)中恰好能保持勻速運(yùn)動(dòng)．桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì)，兩者始終保持垂直且接觸良好，兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．重力加速度大小為g．求：
①金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的大小；
②電阻的阻值．

【答案】解：①根據(jù)牛頓第二定律：F﹣μmg=ma…①
剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的速度： …②
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為： …③
解得： …④
②勻速運(yùn)動(dòng)受力平衡：F=μmg+bIl…⑤
回路電流為： …⑥
得： …⑦
答：①金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的大小為 ；②電阻的阻值為 ．
【解析】①根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度，再根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求切割電動(dòng)勢(shì)②進(jìn)入磁場(chǎng)勻速運(yùn)動(dòng)受力平衡求出安培力，結(jié)合閉合電路歐姆定律求電流，即可求電阻；本題是電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題，知道受力情況，要能熟練運(yùn)用動(dòng)力學(xué)方法求解金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度．要知道安培力與速度成正比，都是常用的方法，這些思路要熟悉．
【考點(diǎn)精析】利用安培力對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知安培力做功與路徑有關(guān)，繞閉合回路一周，安培力做的功可以為正，可以為負(fù)，也可以為零，而不像重力和電場(chǎng)力那樣做功總為零．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的豎直平面內(nèi)，水平條形區(qū)域I和Ⅱ內(nèi)有方向垂直豎直面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其寬度均為d ， I和Ⅱ之間有一寬度為h的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域，h>d。一質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為d的正方形線(xiàn)框由距區(qū)域I上邊界某一高度處?kù)o止釋放，在穿過(guò)兩磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，通過(guò)線(xiàn)框的電流及其變化情況相同。重力加速度為g ， 空氣阻力忽略不計(jì)。則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.線(xiàn)框進(jìn)入?yún)^(qū)域I時(shí)與離開(kāi)區(qū)域I時(shí)的電流方向相同
B.線(xiàn)框進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ時(shí)與離開(kāi)區(qū)域Ⅱ時(shí)所受安培力的方向相同
C.線(xiàn)框有可能勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域I
D.線(xiàn)框通過(guò)區(qū)域I和區(qū)域Ⅱ產(chǎn)生的總熱量為Q=2mg(d+h)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某游樂(lè)園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中．為計(jì)算方便起見(jiàn)，假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度v0豎直向上噴出；玩具底部為平板（面積略大于S）；水柱沖擊到玩具底板后，在豎直方向水的速度變?yōu)榱�，在水平方向朝四周均勻散開(kāi)．忽略空氣阻力．已知水的密度為ρ，重力加速度大小為g．求：
（i）噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；
（ii）玩具在空中懸停時(shí)，其底面相對(duì)于噴口的高度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩實(shí)心小球甲和乙由同一種材質(zhì)制成，甲球質(zhì)量大于乙球質(zhì)量．兩球在空氣中由靜止下落，假設(shè)它們運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力與球的半徑成正比，與球的速率無(wú)關(guān)．若它們下落相同的距離，則（ ）
A.甲球用的時(shí)間比乙球長(zhǎng)
B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小
C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小
D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩根相距較近的平行直導(dǎo)線(xiàn)，當(dāng)它們通以電流時(shí)，會(huì)產(chǎn)生力的作用， 下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.兩電流直接產(chǎn)生力的作用．B.兩電流通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生力的作用．

C.若通以同向電流，則互相排斥．D.若通以反向電流，則互相吸引．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，直導(dǎo)線(xiàn)MN豎直放置并通以向上的電流I ， 矩形金屬線(xiàn)框abcd與MN處在同一平面，邊ab與MN平行，則（ ）

A.線(xiàn)框向左平移時(shí)，線(xiàn)框中有感應(yīng)電流
B.線(xiàn)框豎直向上平移時(shí)，線(xiàn)框中有感應(yīng)電流
C.線(xiàn)框以MN為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)框中有感應(yīng)電流
D.MN中電流突然變化時(shí)，線(xiàn)框中有感應(yīng)電流

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法中正確的是 ( )

A. 物體所受合外力為零時(shí),物體的速度必為零

B. 物體所受合外力越大,則加速度越大,速度也越大

C. 物體的速度方向一定與物體受到的合外力的方向一致

D. 物體的加速度方向一定與物體所受到的合外力方向相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】1831年8月法拉第把兩個(gè)線(xiàn)圈繞在一個(gè)鐵環(huán)上（如圖所示），線(xiàn)圈A接直流電源，線(xiàn)圈B接電流表。他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)線(xiàn)圈A的電路接通或斷開(kāi)的瞬間，線(xiàn)圈B中產(chǎn)生瞬時(shí)電流。分析這個(gè)實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A.此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明線(xiàn)圈B的感應(yīng)電流是由線(xiàn)圈A的磁場(chǎng)變化引起的
B.開(kāi)關(guān)S閉合瞬間，G中的電流方向是b→a
C.若將其中的鐵環(huán)拿走，再做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，S閉合瞬間，G中沒(méi)有電流
D.若將其中的鐵環(huán)拿走，再做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，S閉合瞬間，G中仍有電流

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖A.，長(zhǎng)度L=0.8m的光滑桿左端固定一帶正電的點(diǎn)電荷A，其電荷量Q= ；一質(zhì)量m=0.02kg，帶電量為q的小球B套在桿上。將桿沿水平方向固定于某非均勻外電場(chǎng)中，以桿左端為原點(diǎn)，沿桿向右為x軸正方向建立坐標(biāo)系。點(diǎn)電荷A對(duì)小球B的作用力隨B位置x的變化關(guān)系如圖B.中曲線(xiàn)I所示，小球B所受水平方向的合力隨B位置x的變化關(guān)系如圖B.中曲線(xiàn)II所示，其中曲線(xiàn)II在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范圍可近似看作直線(xiàn)。求：（靜電力常量 ）

①小球B所帶電量q;
②非均勻外電場(chǎng)在x=0.3m處沿細(xì)桿方向的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E；
③在合電場(chǎng)中，x=0.4m與x=0.6m之間的電勢(shì)差U。
④已知小球在x=0.2m處獲得v=0.4m/s的初速度時(shí)，最遠(yuǎn)可以運(yùn)動(dòng)到x=0.4m。若小球在x=0.16m處受到方向向右，大小為0.04N的恒力作用后，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，為使小球能離開(kāi)細(xì)桿，恒力作用的做小距離s是多少？

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