【題目】如圖所示，相距L的兩平行金屬導軌位于同一水平面上，左端與一阻值為R的定值電阻相連，一質(zhì)量為m、阻值為r的導體棒放在導軌上，整個裝置置于磁感應(yīng)強度大小為B0、方向豎直向下的勻強磁場中。導體棒在水平外力作用下以速度v沿導軌水平向右勻速滑動。滑動過程中棒始終保持與導軌垂直并接觸良好，導軌的電阻可忽略，棒與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。求：

(1)棒中電流I的大��；

(2)水平外力F的大�。�

(3)當棒與定值電阻間的距離為d時開始計時，保持棒速度v不變，欲使棒中無電流，求磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系式。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出電動勢，根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電流；

（2）根據(jù)安培力和平衡條件求解拉力F；

（3）根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，當磁通量不變時，則無感應(yīng)電流產(chǎn)生；

（1）棒切割磁感線產(chǎn)生電動勢為

根據(jù)閉合電路歐姆定律可以得到棒中電流為：

得到：；

（2）棒子受力平衡，根據(jù)平衡條件可以得到：，

得到：；

（3） 棒中無電流則回路磁通量不變，則：

得到：。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，直角三角形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場（邊界存在磁場），磁感應(yīng)強度大小為，，。在點放置一個粒子源發(fā)射質(zhì)量為，帶電量為的粒子。粒子發(fā)射方向與邊的夾角為，且所有粒子速度均相等。已知從邊離開的粒子在磁場中運動的最短時間為粒子做圓周運動的六分之一個周期。不計重力作用及粒子間的相互作用。下列說法正確的是

A. 粒子在磁場中運動的速率為

B. 粒子在磁場中運動的最長時間為

C. 粒子從邊離開的區(qū)域的長度為

D. 粒子從邊離開的區(qū)域的長度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一個匝數(shù)為100匝的圓形線圈，面積0.4m2，電阻r=1Ω。在線圈中存在面積0.2 m2的垂直線圈平面向外的勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度B=0.3+0.15t。將線圈兩端a、b與一個阻值R=2Ω的電阻相連接，b端接地。則下列說法正確的是( )

A. 通過電阻R的電流方向向上 B. 回路中的電流大小不變

C. 電阻R消耗的電功率為3W D. a端的電勢-3V

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，MN、PQ為足夠長的平行金屬導軌，間距L=0.2m，導軌平面與水平面間夾角370,N、Q間連接一個電阻R=0.1Ω，勻強磁場垂直于導軌平面向上，磁感應(yīng)強度B=0.5T，一根質(zhì)量m=0.03kg的金屬棒正在以速度v=1.2m/s的速度沿導軌勻速下滑，下滑過程中始終與導軌垂直，且與導軌接觸良好金屬棒及導軌的電阻不計，求：

(1)電阻R中電流的大��；

(2)金屬棒與導軌間的滑動摩擦因數(shù)的大��；

(3)如果從某時刻開始對金屬棒施加一個垂直于金屬棒且沿導軌平面向上的恒定拉力F=0.2N，金屬棒將繼續(xù)下滑x=0.14m后速度恰好減為0，則在金屬棒減速過程中電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某學校教室里的磁性黑板上通常粘掛一些小磁鐵，小磁鐵被吸在黑板上可以用于“貼”掛圖或試題答案，如圖所示．關(guān)于小磁鐵，下列說法中正確的是（ ）

A．磁鐵受到的電磁吸引力大于受到的彈力才能被吸在黑板上

B．磁鐵與黑板間在水平方向上存在兩對作用力與反作用力

C．磁鐵受到五個力的作用

D．磁鐵受到的支持力與黑板受到的壓力是一對平衡力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為大型電子地磅電路圖，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計．不稱物體時，滑片P滑到A端，滑動變阻器接入電路的有效電阻最大，電流較��；稱重物時，在壓力作用下使滑片P下滑，滑動變阻器有效電阻變小，電流變大，這樣把電流對應(yīng)的重量值刻在刻度盤上，就可以讀出被稱物體的重量值，若滑動變阻器上A、B間距離為L，最大阻值等于電阻阻值R0，已知兩只彈簧的總彈力與形變量成正比，其比例系數(shù)為k，所稱重物的重量G與電流大小I的關(guān)系為

A. G＝2kL＋ B. G＝2kL－

C. G＝＋kL D. G＝kIL

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)有一只量程3mA、內(nèi)阻約為100Ω的靈敏電流表（表頭）．為了較準確地測量它的內(nèi)阻，采用了如圖甲所示的實驗電路，實驗室提供的器材除電源（電動勢為2V，內(nèi)阻不計）、電阻箱（最大阻值為999.9Ω）、開關(guān)和若干導線外，還有多個滑動變阻器和定值電阻可供選擇（如表）．

A．滑動變阻器R1（0～5Ω，1A）

D．定值電阻R01（阻值為200Ω）

B．滑動變阻器R2（0～200Ω，0.5A）

E．定值電阻R02（阻值為25Ω）

C．滑動變阻器R3（0～1750Ω，0.1A）

F．定值電阻R03（阻值為5Ω）

（1）按照實驗電路，用筆畫線代替導線，在如圖乙所示的方框中完成實物圖連接______（部分導線已畫出）．

（2）連接好電路之后，實驗小組進行了以下操作：

第一，先將滑動變阻器的滑片移到最右端，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為零；

第二，閉合開關(guān)S，將滑片緩慢左移，使靈敏電流表滿偏；

第三，保持滑片不動（可認為a，b間電壓不變），調(diào)節(jié)電阻箱R′的阻值使靈敏電流表的示數(shù)恰好為滿刻度的．若此時電阻箱的示數(shù)如圖丙所示，則靈敏電流表內(nèi)阻的測量值Rg為_____Ω．

（3）為較好地完成實驗，盡量減小實驗誤差，實驗中應(yīng)選擇的滑動變阻器和定值電阻分別為_____和_____（填表格中器材前的字母）．

（4）要臨時把該靈敏電流表改裝成3.0V量程的電壓表使用，則應(yīng)將其與電阻箱_____（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”），并把電阻箱的電阻值調(diào)為_____Ω．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】無人駕駛目前還有較多的技術(shù)障礙難以克服，其中汽車車載系統(tǒng)嚴重依賴無線通信傳輸速度是主要的技術(shù)障礙。最近世界通信巨頭華為公司提出基于5G通信技術(shù)的解決方案，該5G通信技術(shù)的超低時延的優(yōu)勢將提升車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集的及時性，保障實時信息互通，消除無人駕駛安全風險。簡化的工作模式是無人駕駛車載電腦發(fā)現(xiàn)問題，通過5G信號將問題傳輸給云端中央服務(wù)器，服務(wù)器將處理方案回傳給車載電腦，然后車載電腦采取加速或減速等操作。在某次實驗室測試中汽車以10m/s的速度勻速前進，車載傳感器檢測到正前方22m處有靜止障礙物，車載電腦通過5G信號通知云端，隨后車載系統(tǒng)獲得指令立即采取制動措施（5G信號下，系統(tǒng)信號傳輸延遲忽略不計），使之做加速度大小為1m/s2的勻減速直線運動，并向車上成員發(fā)出警告，2s之后系統(tǒng)采取緊急制動，使汽車做勻減速直線運動，最終該汽車恰好沒有與障礙物發(fā)生碰撞。，已知 求：

（1）駕駛員采取緊急制動之前，汽車行進距離的大�。�

（2）假設(shè)駕駛員的質(zhì)量為70kg，求緊急制動時座位對駕駛員的作用力大��；

（3）現(xiàn)有4G信號系統(tǒng)平均延遲時間為0.4s，在4G通信情況下，在22m距離內(nèi)系統(tǒng)直接勻減速的加速度至少要多大才能避免相撞（保留2為有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有兩列簡諧橫波a和b在同一介質(zhì)中傳播，a沿x軸正方向傳播，b沿x軸負方向傳播，波速均為v=4m/s，a的振幅為5cm，b的振幅為8cm。在t=0時刻兩列波的圖像如圖。

（1）這兩列波的周期

（2）兩列波相遇以后第一次波峰重合的位置;

（3）t=2.25s時，平衡位置在x=0處質(zhì)點的振動位移。

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