如圖所示，一水平放置的平行導體框的寬度L=0.5m，左端接有R=0.2Ω的電阻，磁感應強度大小B=0.4T的勻強磁場垂直導軌平面向下，現(xiàn)有一導體棒ab垂直跨放在框架上，并能無摩擦地沿框架滑動，框架及導體ab的電阻不計，當導體棒ab以v=4.0m/s的速度向右勻速滑動時．則：
（1）導體棒ab上的感應電動勢的大小及感應電流的方向分別為如何？
（2）要維持導體棒ab向右勻速運行，作用在導體棒ab上的水平外力為多少？方向怎樣？
（3）電阻R上產(chǎn)生的熱功率為多大？
（1）導體棒垂直切割磁感線，
產(chǎn)生的感應電動勢大小為：E=BLv=0.8V；
由右手定則知感應電流的方向由b向a．
（2）導體棒ab相當于電源，由閉合電路歐姆定律得回路中的電流為：
I=
E
R
=
0.8
0.2
═4A，
導體棒ab所受的安培力F=BIL=0.8N，
由左手定則知其方向水平向左；
導體棒ab勻速運動，所以水平拉力F′=F=0.8N，方向水平向右．
（3）電阻R上的熱功率：P=I2R=4.02×0.2W=3.2W．　
答：（1）導體ab上的感應電動勢的大小為0.80V，感應電流的方向為b→a．
（2）要維持ab向右勻速運行，作用在ab上的水平力為0.80N．
（3）電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱功率為3.2W．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在范圍足夠大，方向豎直向下的勻強磁場中，B=0.2T，有一水平放置的光滑框架，寬度為L=0.4m，如圖所示，框架上放置一質(zhì)量為0.05kg，電阻為1Ω的金屬桿cd，框架電阻不計．若cd桿以恒定加速度a=2m/s2，由靜止開始做勻變速運動，則
（1）在5s內(nèi)平均感應電動勢是多少？
（2）第5s末，回路中的電流多大？
（3）第5s末，作用在cd桿上的水平外力多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

豎直面內(nèi)有兩平行金屬導軌AB、CD．導軌間距為l，電阻不計．一根電阻不計的金屬棒ab可在導軌上無摩擦地滑動．棒與導軌垂直，并接觸良好．導軌之間有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感強度為B．導軌右邊與電路連接．電路中的兩個定值電阻阻值分別為2R和R．在BD間接有一水平放置的平行板電容器C，板間距離為d．當ab以速度v0勻速向左運動時，電容器中質(zhì)量為m的帶電微粒恰好靜止．則帶電粒子的性質(zhì)及帶電量正確的是（　�。�
A．微粒帶正電q=
mgd
Blv0
B．微粒帶正電q=
3mgd
Blv0
C．微粒帶負電q=
mgd
Blv0
D．微粒帶負電q=
3mgd
Blv0

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

足夠長光滑導軌，豎直放置在垂直于紙面向里的勻強磁場中，已知導軌寬L=0.5m，磁感應強度B=2T．有阻值為0.5Ω，質(zhì)量為0.2kg的導體棒AB緊挨導軌，沿著導軌由靜止開始下落，如圖所示，設(shè)串聯(lián)在導軌中的電阻R阻值為2Ω，其他部分的電阻及接觸電阻均不計．
問：（1）導體棒AB在下落過程中達到的最大速度為多少？
（2）當導體棒AB的速度為3m/s時，求此時棒的加速度？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，PQ、MN是水平面愉兩根光滑的足夠長平行導軌，導軌間距為L=2m，電阻不計，導軌左端與一個“12V，3W”的小燈泡連接，在導軌上放一根長為2m、電阻為r=4Ω的導體棒ab，導體所在空間存在垂直導軌平面向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B=0.5T，當導體棒ab在向右的恒力F作用下勻速運動時，小燈泡恰能在額定功率下工作．求：
（1）導體棒勻速運動時產(chǎn)生的感應電動勢；
（2）導體棒勻速運動的速度大��；
（3）恒力F的功率大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，電動機牽引一根原來靜止的、長L為1m、質(zhì)量m為0.1kg的導體棒MN上升，導體棒的電阻R為1Ω，架在豎直放置的框架上，它們處于磁感應強度B為1T的勻強磁場中，磁場方向與框架平面垂直．當導體棒上升h=3.8m時，獲得穩(wěn)定的速度，導體棒上產(chǎn)生的熱量為2J，電動機牽引棒時，電壓表、電流表的讀數(shù)分別為7V、1A，電動機內(nèi)阻r為1Ω，不計框架電阻及一切摩擦，求：
（1）電動機的輸出功率：
（2）導體棒達到穩(wěn)定時的速度
（3）導體棒從靜止到達穩(wěn)定速度所需要的時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，若不計滑軌的電阻，當導線MN在磁感應強度為B的勻強磁場中向右作勻加速運動時，下列結(jié)論中正確的是（　�。�
A．線圈L2中的電流方向與圖中所標方向相反
B．電流計G中無電流通過
C．電流計G中有電流通過，方向從a到b
D．電流計G中有電流通過，方向從b到a

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，固定于水平面的U型金屬導軌abcd，電阻不計，導軌間距L=1.0m，左端接有電阻R=2Ω．金屬桿PQ的質(zhì)量m=0.2Kg，電阻r=1Ω，與導軌間動摩擦因數(shù)μ=0.2，滑動時保持與導軌垂直．在水平面上建立x0y坐標系，x≥0的空間存在豎直向下的磁場，磁感應強度僅隨橫坐標x變化．金屬桿受水平恒力F=2.4N的作用，從坐標原點開始以初速度v0=1.0m/s向右作勻加速運動，經(jīng)t1=0.4s到達x1=0.8m處，g取10m/s2．
求：
（1）磁感應強度與橫坐標x應滿足的關(guān)系；
（2）金屬桿運動到x1處，PQ兩點間的電勢差；
（3）金屬桿從開始運動到B=
3
2
T處的過程中克服安培力所做的功．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲足夠長的平行光滑金屬導軌ab、cd傾斜放置，兩導軌之間的距離為L=0.5m，導軌平面與水平面間的夾角為θ=30°，導軌上端a、c之間連接有一阻值為R1=4Ω的電阻，下端b、d之間接有一阻值為R2=4Ω的小燈泡．有理想邊界的勻強磁場垂直于導軌平面向上，虛線ef為磁場的上邊界，ij為磁場的下邊界，此區(qū)域內(nèi)的感應強度B，隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，現(xiàn)將一質(zhì)量為m=0.2kg的金屬棒MN，從距離磁場上邊界ef的一定距離處，從t=0時刻開始由靜止釋放，金屬棒MN從開始運動到經(jīng)過磁場的下邊界ij的過程中，小燈泡的亮度始終不變．金屬棒MN在兩軌道間的電阻r=1Ω，其余部分的電阻忽略不計，ef、ij邊界均垂直于兩導軌．重力加速度g=10m/s2．求：
（1）小燈泡的實際功率；
（2）金屬棒MN穿出磁場前的最大速率；
（3）整個過程中小燈泡產(chǎn)生的熱量．

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