（19分）如圖甲，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ = 30°角固定，M、P之間接電阻箱R，導軌所在空間存在勻強磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應強度為B = 0.5T。質(zhì)量為m的金屬桿a b水平放置在軌道上，其接入電路的電阻值為r�，F(xiàn)從靜止釋放桿a b，測得最大速度為vm。改變電阻箱的阻值R，得到vm與R的關系如圖乙所示。已知軌距為L = 2m，重力加速度g取l0m/s2，軌道足夠長且電阻不計。

⑴ 當R = 0時，求桿a b勻速下滑過程中產(chǎn)生感生電動勢E的大小及桿中的電流方向；
⑵ 求金屬桿的質(zhì)量m和阻值r；
⑶ 當R = 4Ω時，求回路瞬時電功率每增加1W的過程中合外力對桿做的功W。

⑴ E = 2V   桿中電流方向從b → a  ⑵ m = 0.2kg   r = 2Ω    ⑶ W =" 0.6J"

解析試題分析：⑴ 由圖可知，當R =" 0" 時，桿最終以v =" 2" m/s勻速運動，產(chǎn)生電動勢
E = BLv     2分    
E = 2V    1分  
桿中電流方向從b → a       1分
⑵ 設最大速度為v，桿切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢 E =" BLv"
由閉合電路的歐姆定律：   1分
桿達到最大速度時滿足      2分
解得：v =     1分
由圖像可知：斜率為，縱截距為v0=2m/s，
得到：= v0    1分    
k    1分 
解得：m =" 0.2kg"        1分
r = 2Ω      1分
⑶ 由題意：E = BLv    
     1分 
得    1分
   1分
由動能定理得W =     2分
     1分    
W =" 0.6J"   1分
考點：電磁感應 安培力 歐姆定律 動能定理

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(10分)如圖所示，水平方向的勻強電場場強為E，場區(qū)寬度為L，豎直方向足夠長，緊挨著電場的是垂直于紙面向外的兩個勻強磁場區(qū)域，其磁感應強度分別為B和2B。一個質(zhì)量m，電荷量為q的帶正電粒子，其重力不計，從電場的邊界MN上的a點由靜止釋放，經(jīng)電場加速后進入磁場，經(jīng)過時間穿過中間磁場，進入右邊磁場后能按某一路徑再返回到電場的邊界MN上的某一點b，途中虛線為場區(qū)的分界面。求：

(1)中間場區(qū)的寬度d；
(2)粒子從a點到b點所經(jīng)歷的時間；
(3)當粒子第n次返回電場的MN邊界時與出發(fā)點之間的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，直角坐標系xOy位于豎直平面內(nèi)，在?m≤x≤0的區(qū)域內(nèi)有磁感應強
度大小B = 4.0×10-4T、方向垂直于紙面向里的條形勻強磁場，其左邊界與x軸交于P點；在x＞0的區(qū)域內(nèi)有電場強度大小E = 4N/C、方向沿y軸正方向的條形勻強電場，其寬度d = 2m。一質(zhì)量m = 6.4×10-27kg、電荷量q =?3.2×10?19C的帶電粒子從P點以速度v =4×104m/s，沿與x軸正方向成α=60°角射入磁場，經(jīng)磁場、電場偏轉(zhuǎn)后，最終通過x軸上的Q點（圖中未標出），不計粒子重力。求：

(1)帶電粒子在磁場中運動時間；
(2)當電場左邊界與y軸重合時Q點的橫坐標；
(3)若只改變上述電場強度的大小，要求帶電粒子仍能通過Q點，討論此電場左邊界的橫坐標x′與電場強度的大小E′的函數(shù)關系。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）如圖甲所示，空間存在B=0.5T、方向豎直向下的勻強磁場，MN、PQ是相互平行的粗糙的長直導軌，處于同一水平面內(nèi)，其間距L=0.2m，R是連在導軌一端的電阻，ab是跨接在導軌上質(zhì)量m=0.1kg的導體棒，從零時刻開始，通過一小型電動機對ab棒施加一個牽引力F，方向水平向左，使其從靜止開始沿導軌做加速運動，此過程中棒始終保持與導軌垂直且接觸良好，圖乙是棒的速度—時間圖像，其中OA段是直線，AC是曲線，DE是曲線圖像的漸近線，小型電動機功率在12s末達到額定功率Pm=4.5W，此后功率保持不變，除R以外，其余部分的電阻均不計，取g=10m/s2。求：

（1）導體棒在0～12s內(nèi)的加速度大�。�
（2）導體棒與導軌間的動摩擦因數(shù)和電阻R的阻值；
（3）若已知0～12s內(nèi)R上產(chǎn)生的熱量為12.5J，則此過程中牽引力F做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖甲所示，一足夠長阻值不計的光滑平行金屬導軌MN、PQ之間的距離L＝1.0 m，NQ兩端連接阻值R＝1.0 Ω的電阻，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌所在平面向上，導軌平面與水平面間的夾角θ＝300。一質(zhì)量m="0.20" kg，阻值r="0.50" Ω的金屬棒垂直于導軌放置并用絕緣細線通過光滑的定滑輪與質(zhì)量M="0.60" kg的重物相連。細線與金屬導軌平行。金屬棒沿導軌向上滑行的速度v與時間t之間的關系如圖乙所示，已知金屬棒在0～0.3 s內(nèi)通過的電量是0.3～0.6 s內(nèi)通過電量的，g="10" m/s2，求：

（1）0～0.3 s內(nèi)棒通過的位移；
（2）金屬棒在0～0.6 s內(nèi)產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

一質(zhì)量為m的鐵球在真空中從t=0時刻由靜止自由釋放，則在T=t1時刻重力的功率是(設重力加速度為g)  

A． B． C． D．

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

下列說法中錯誤的是：

A．重力對物體所做的功只跟起點和終點位置有關，跟物體的運動路徑無關
B．摩擦力對物體做功，也與路徑無關
C．物體克服重力做了多少功，重力勢能就增加了多少
D．物體沿不同路徑從一個位置移到另一個位置克服摩擦力做功一般不相等

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

關于功率，下列說法中正確的是：

A．力對物體做的功越多，力做功的功率越大
B．功率是描述力對物體做功快慢的物理量
C．從公式P＝Fv可知，汽車的發(fā)動機功率可以隨速度的不斷增大而增大
D．從公式P＝Fv可知，汽車的發(fā)動機功率就是指合外力的功率

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，輕彈簧上端通過一輕繩固定，下端拴一小球，小球與光滑的三角形斜面接觸，彈簧處于豎直狀態(tài)�，F(xiàn)用力F豎直向上推斜面，使斜面緩慢向上運動直至彈簧與斜面平行，則在此過程中，以下說法正確的是

A．小球?qū)π泵娴膲毫σ恢痹龃?B．彈簧對小球不做功
C．斜面對小球做正功 D．推力F做的功等于斜面與小球機械能的增加

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