【題目】如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌cd和ef，水平放置且相距L，在其左端各固定一個(gè)半徑為r的四分之三金屬光滑圓環(huán)，兩圓環(huán)面平行且豎直．在水平導(dǎo)軌和圓環(huán)上各有一根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿，兩金屬桿與水平導(dǎo)軌、金屬圓環(huán)形成閉合回路，兩金屬桿質(zhì)量均為m，電阻均為R，其余電阻不計(jì)．整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)用水平向右的恒力F= mg拉細(xì)桿a，達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿b恰好靜止在圓環(huán)上某處，試求：

（1）桿a做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，回路中的感應(yīng)電流；
（2）桿a做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度；
（3）桿b靜止的位置距圓環(huán)最低點(diǎn)的高度．

【答案】
（1）

解：a棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力與安培力平衡，F(xiàn)=BIL

得：I=


（2）

解：金屬棒a切割磁感線，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E=BLv

回路電流I= 聯(lián)立得：v=


（3）

解：b棒平衡時(shí)，設(shè)棒和圓心的連線與豎直方向的夾角為θ，

則有tan = 得：θ=60°

所以h=r（1﹣cosθ）=


【解析】（1）桿a做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，恒力F與安培力平衡，由安培力公式求解感應(yīng)電流．（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式求出桿a做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度．（3）以棒b為研究對(duì)象．b受到的安培力大小與a受到的安培力大小相等．根據(jù)平衡條件求出桿b靜止的位置距圓環(huán)最低點(diǎn)的高度

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】“嫦娥二號(hào)”探月衛(wèi)星沿地月轉(zhuǎn)移軌道到達(dá)月球附近，在P點(diǎn)進(jìn)行第一次“剎車(chē)制動(dòng)”后被月球捕獲，進(jìn)入橢圓軌道繞月飛行，如圖所示．已知“嫦娥二號(hào)”的質(zhì)量為m，遠(yuǎn)月點(diǎn)Q距月球表面的高度為h，運(yùn)行到Q點(diǎn)時(shí)它的角速度為ω，加速度為a，月球的質(zhì)量為M、半徑為R，月球表面的重力加速度為g，萬(wàn)有引力常量為G．則它在遠(yuǎn)月點(diǎn)時(shí)對(duì)月球的萬(wàn)有引力大小為（ ）

A.
B.ma
C.
D.m（R+h）ω2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，28根通有同向等大電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線（彼此絕緣）正好緊密排列在以O(shè)為圓心的圓周上，直徑BD水平，AC豎直，直導(dǎo)線中電流方向均垂直紙面向外，現(xiàn)將B處的長(zhǎng)直導(dǎo)線撤走，而將C處的長(zhǎng)直導(dǎo)線平移到圓心O處，則圓心O處的長(zhǎng)直導(dǎo)線所受安培力的方向（ ）

A.沿∠COB的角平分線向下
B.沿∠AOB的角平分線向上
C.沿∠AOD的角平分線向上
D.沿∠COD的角平分線向下

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】目前世界上正研究的一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī)，如圖表示它的發(fā)電原理：將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和帶負(fù)電的微粒，而從整體來(lái)說(shuō)呈中性）沿圖中所示方向噴射入磁場(chǎng)，磁場(chǎng)中有兩塊金屬板A,B，這時(shí)金屬板上就聚集了電荷．在磁極配置如圖所示的情況下，下述說(shuō)法正確的是（ ）

A.A板帶負(fù)電
B.有電流從b經(jīng)用電器流向a
C.金屬板A,B間的電場(chǎng)方向向下
D.等離子體發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是離子所受電場(chǎng)力大于所受洛倫茲力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在甲圖中，帶正電粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)電勢(shì)差為U的電場(chǎng)加速后，從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)．該偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是一個(gè)以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后，最終到達(dá)照相底片上的H點(diǎn)，如圖甲所示，測(cè)得G,H間的距離為d，粒子的重力可忽略不計(jì)．

（1）設(shè)粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，求該粒子的比荷 ；
（2）若偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的區(qū)域?yàn)閳A形，且與MN相切于G點(diǎn)，如圖乙所示，其它條件不變．要保證上述粒子從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后不能打到MN邊界上（MN足夠長(zhǎng)），求磁場(chǎng)區(qū)域的半徑應(yīng)滿足的條件．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖a所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于xOy平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1按圖b所示規(guī)律變化（垂直于紙面向外為正）．t=0時(shí)，一比荷為 =1×105C/kg的帶正電粒子從原點(diǎn)沿y軸正方向射入，速度大小v=5×104m/s，不計(jì)粒子重力．
（1）求帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑．
（2）求t= ×10﹣4s時(shí)帶電粒子的坐標(biāo)．
（3）保持b中磁場(chǎng)不變，再加一垂直于xOy平面向外的恒定勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2 ， 其磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.3T，在t=0時(shí)，粒子仍以原來(lái)的速度從原點(diǎn)射入，求粒子回到坐標(biāo)原點(diǎn)的時(shí)刻．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，用粗細(xì)均勻的電阻絲折成平面梯形框架，ab、cd邊均與ad邊成60°角，ab=bc=cd=L，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的電阻絲電阻為r，框架與一電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r的電源相連接，垂直于框架平面有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則框架受到的安培力的合力大小為（ ）

A.0
B.
C.
D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖1所示，一傾角為37°的傳送帶以恒定速度運(yùn)行，現(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的小物體拋上傳送帶，物體相對(duì)地面的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖2所示，取沿傳送帶向上為正方向，g=10m/s2 ， sin37°=0.6，cos37°=0.8．則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.875
B.0～8s內(nèi)物體位移的大小為18m
C.0～8s內(nèi)物體機(jī)械能的增量為90J
D.0～8s內(nèi)物體與傳送帶由于摩擦產(chǎn)生的熱量為126J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中0～x2段是關(guān)于直線x=x1對(duì)稱的曲線，x2～x3段是直線，其中x3﹣x2=x2﹣x1 ， 則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.0～x1段的電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減小
B.粒子在x1﹣x2段做勻變速運(yùn)動(dòng)，x2﹣x3段做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.x1、x2、x3處電勢(shì)φ1、φ2、φ3的關(guān)系為φ1＞φ2＞φ3
D.x1與x2兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U12等于x2與x3兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U23

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