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如圖所示，MN和PQ為豎直方向的兩平行長直金屬導軌，間距L為1m，電阻不計。導軌所在的平面與磁感應強度B為1T的勻強磁場垂直。質量m＝0.2 kg、電阻r＝1Ω的金屬桿ab始終垂直于導軌并與其保持光滑接觸，導軌的上端有阻值為R＝3Ω的燈泡。金屬桿從靜止下落，當下落高度為h＝4m后燈泡保持正常發(fā)光。重力加速度為g＝10m/s2。求：

（1）燈泡的額定功率；

（2）金屬桿從靜止下落4m的過程中通過燈泡的電荷量；

（3）金屬桿從靜止下落4m的過程中燈泡所消耗的電能．

（1）12 W（2）1 C（3）1.2 J

【解析】

試題分析：（1）燈泡保持正常發(fā)光時，金屬桿做勻速運動mg＝BIL（1分）

得燈泡正常發(fā)光時的電流I＝（1分）

則額定功率P＝I2P＝12 W （2分）

（2）平均電動勢＝，平均電流 （1分）

則電荷量q=Δt==1 C （2分）

（3）E＝I(R＋r)＝BLv （1分）

得金屬桿勻速時的速度為v＝8 m/s （1分）

由能量守恒有：mgh＝mv2＋W電 （1分）

得回路中消耗的總的電能W電＝1.6 J （1分）

則燈泡所消耗的電能WR＝W電＝1.2 J （1分）

考點：考查了導體切割磁感線運動，電功率

練習冊系列答案
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如圖所示，一根質量可忽略的輕彈簧，勁度系數為k=200N/m，下面懸掛一個質量為m=2kg的物體A處于靜止狀態(tài)（彈簧在彈性限度以內），用手拿一塊木板B托住A往上壓縮彈簧至某位置（g＝10m/s2）．

（1）若突然撤去B的瞬間， A向下運動的加速度為a1=11m/s2，求此位置彈簧的壓縮量；

（2）若用手控制B，使 B從該位置靜止開始以加速度a2=2m/s2向下做勻加速運動，求AB分離時，彈簧的伸長量以及A做勻加速直線運動的時間.

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如圖所示，物體A和B相對靜止，以共同的速度沿斜面勻速下滑，則：

A．A、B間無摩擦力的作用

B．B受到的滑動摩擦力的大小為（mA＋mB）gsinθ

C．B受到的靜摩擦力的大小為mAgcosθ

D．取走A物后，B物將做勻加速直線運動

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一帶電粒子射入固定在O點的點電荷的電場中，粒子軌跡如圖所示，其中實線是以O點為圓心的圓，不計重力，可以判斷（ ）

A．粒子受到靜電排斥力的作用 B．粒子的速度Vb>Va

C．粒子的動能Ekb >Eka D．粒子的電勢能εb>εa

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在方向水平向左，大小E=100V/m的勻強電場中，有相距d=2cm的a、b兩點，現(xiàn)將一帶電荷量q=3×10-10C的檢驗電荷由a點移至b點，該電荷的電勢能變化量不可能是（ ）

A．0 B．6×10-11J C．6×10-10J D．6×10-8J

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如圖所示，兩根電阻不計的光滑平行金屬導軌傾角為θ，導軌下端接有電阻R，勻強磁場垂直于斜面向上。質量為m，電阻不計的金屬棒ab在沿斜面與棒垂直的恒力F作用下沿導軌勻速上滑，上升高度h，在這過程中

A．金屬棒所受各力的合力所做的功等于零

B．金屬棒所受各力的合力所做的功等于mgh和電阻R產生的焦耳熱之和

C．恒力F與重力的合力所做的功等于棒克服安培力所做的功與電阻R上產生的焦耳熱之和

D．恒力F和重力的合力所做的功等于電阻R上產生的焦耳熱

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已知兩電的電動勢E1>E2，當外電路電阻為 R時，外電路消耗功率正好相等。當外電路電阻降為時，電為E1 時對應的外電路功率P1，電為E2 時對應的外電路功率為P2 ，電E1的內阻為r1，電E2的內阻為r2 。則

A．r1> r2，P1> P2 B．r1< r2，P1< P2

C． r1< r2，P1> P2 D．r1> r2，P1< P2

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圖中的D為置于電磁鐵兩極間的一段通電直導線，電流方向垂直于紙面向里．在電鍵S接通后，導線D所受磁場力的方向是（ ）

A．向上 B．向下 C．向左 D．向右

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關于物體的慣性，下列說法中正確的是（ ）

A．力是改變物體慣性的原因

B．物體的運動速度越大，其慣性也越大

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D．一切物體都具有慣性，質量是物體慣性大小的量度

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