【題目】半徑分別為r和2r的同心圓形導軌固定在同一水平面內，一長為r、質量為m且質量分布均勻的直導體棒AB置于圓導軌上面，BA的延長線通過圓導軌中心O，裝置的俯視圖如圖所示．整個裝置位于一勻強磁場中，磁感應強度的大小為B，方向豎直向下．在內圓導軌的C點和外圓導軌的D點之間接有一阻值為R的電阻（圖中未畫出）．直導體棒在水平外力作用下以角速度ω繞O逆時針勻速轉動，在轉動過程中始終與導軌保持良好接觸．設導體棒與導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ，導體棒和導軌的電阻均可忽略．重力加速度大小為g．求：

（1）通過電阻R的感應電流的方向和大��；

（2）外力的功率．

【答案】（1）方向為C→D 大小為

（2）＋

【解析】

試題分析： （1）根據(jù)右手定則，得導體棒AB上的電流方向為B→A，故電阻R上的電流方向為C→D．

設導體棒AB中點的速度為v，則v＝

而vA＝ωr，vB＝2ωr

根據(jù)法拉第電磁感應定律，導體棒AB上產(chǎn)生的感應電動勢E＝Brv

根據(jù)閉合電路歐姆定律得I＝，聯(lián)立以上各式解得通過電阻R的感應電流的大小為I＝．

（2）根據(jù)能量守恒定律，外力的功率P等于安培力與摩擦力的功率之和，即P＝BIrv＋Ffv，而Ff＝μmg

解得P＝＋．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】對于萬有引力定律的數(shù)學表達式，下列說法正確的是（ ）

A. 公式中G為引力常量，是人為規(guī)定的

B. r趨近零時，萬有引力趨于無窮大

C. 受到的萬有引力總是大小相等

D. 受到的萬有引力總是大小相等、方面相反，是一對平衡力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物體做圓周運動時所需的向心力F需由物體運動情況決定，合力提供的向心力F供由物體受力情況決定．若某時刻F需＝F供，則物體能做圓周運動；若F需>F供，物體將做離心運動；若F需<F供，物體將做近心運動．現(xiàn)有一根長L＝1 m的不可伸長的輕繩，其一端固定于O點，另一端系著質量m＝0.5 kg的小球(可視為質點)，將小球提至O點正上方的A點處，此時繩剛好伸直且無張力，如圖所示．不計空氣阻力，g取10 m/s2，則：

（1）為保證小球能在豎直面內做完整的圓周運動，在A點至少應施加給小球多大的水平速度？

（2）若小球以速度v1＝4 m/s水平拋出，則拋出的瞬間，繩中的張力為多少？

（3）若小球以速度v2＝1 m/s水平拋出，則拋出的瞬間，繩中若有張力，求其大�。蝗魺o張力，試求繩子再次伸直時所經(jīng)歷的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩船在同一條河流中同時開始渡河，河寬為H，河水流速為νo，劃船速度均為ν，出發(fā)時兩船相距，甲、乙兩船船頭均與河岸成60°角，如圖所示．已知乙船恰好能垂直到達對岸A點．則下列判斷正確的是

A. 甲、乙兩船到達對岸的時間不同

B. v=2v0

C. 兩船可能在未到達對岸前相遇

D. 甲船也在A點靠岸

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在物理課上，老師在講解“慣性”概念時，做了一個小實驗：用兩根細繩分別懸掛一個乒乓球和一個同體積的實心小鐵球，用力對著乒乓球吹氣，乒乓球偏離了豎直方向；用幾乎同樣大的力對著小鐵球吹氣，小鐵球幾乎沒有動。這個實驗主要說明的物理問題是

A．一切物體都具有慣性 B．物體的質量越大，其具有的慣性也越大

C．只有運動的物體才具有慣性 D．只有靜止的物體才具有慣性

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，圖甲所示，在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上運動，其v－t圖象如圖乙所示。人頂桿沿水平地面運動的s－t圖象如圖丙所示。若以地面為參考系，下列說法中正確的是

A. 猴子的運動軌跡為直線

B. 猴子在2s內做勻變速曲線運動

C. t＝0時猴子的速度大小為8m/s

D. t＝2s時猴子的加速度大小為4m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】光滑水平面上有一直角坐標系，質量m＝4kg的質點靜止在坐標原點O處．先用沿x軸正方向的力F1＝8N作用了2s；然后撤去F1，并立即用沿y軸正方向的力F2＝24N作用1s，則質點在這3s內的軌跡為圖中的（ ）．

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2009年5月，航行飛在完成對哈勃空間望遠鏡的維修任務后，在A點從圓形軌道Ⅰ進入橢圓軌道Ⅱ，B為軌道Ⅱ上的一點，如圖所示。關于航行飛機的運動，下列說法中正確的有( )

A. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度

B. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的速度

C. 在軌道Ⅱ上運動的周期小于在軌道Ⅰ上運動的周期

D. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過A 加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學對實驗室的一個多用電表中的電池進行更換時，發(fā)現(xiàn)里面除了一節(jié)1.5 V的干電池外，還有一個方形的層疊電池．為了測定層疊電池的電動勢和內阻，實驗室中提供了如下器材：

A．電流表A1(滿偏電流10 mA，內阻10 Ω)

B．電流表A2(0～0.6 A～3 A，內阻未知)

C．滑動變阻器R0(0～100 Ω，1.0 A)

D．定值電阻R(阻值990 Ω)

E．開關S與導線若干

(1)該同學根據(jù)現(xiàn)有的實驗器材，設計了合理的電路．請你在右上側的方框內畫出相應的電路圖______．

(2)該同學根據(jù)上述設計的實驗電路測出多組數(shù)據(jù)，繪出如下圖所示的I1－I2圖線(I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù))，則由圖線可以得到被測電池的電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω.(保留兩位有效數(shù)字)

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