5．如圖所示，是一個(gè)水平放置的導(dǎo)體框架，寬度L=1.50m，接有電阻R=0.20Ω，設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)和框架平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T，方向如圖．今有一導(dǎo)體棒ab跨放在框架上，并能無摩擦地沿框滑動(dòng)，框架及導(dǎo)體ab電阻均不計(jì)，當(dāng)ab以v=4.0m/s的速度向右勻速滑動(dòng)時(shí)，試求：
（1）導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小及ab端電勢(shì)的高低．
（2）回路上感應(yīng)電流的大�。�
（3）若無動(dòng)力作用在棒ab上，試分析ab棒接下來的運(yùn)動(dòng)及能量轉(zhuǎn)化情況．

分析 （1）根據(jù)切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，根據(jù)右手定則判斷電勢(shì)的高低．
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電流的大小．
（3）根據(jù)能量守恒分析撤去外力后，ab棒接下來運(yùn)動(dòng)中的能量轉(zhuǎn)化．

解答 解：（1）根據(jù)切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式知，導(dǎo)體ab上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：
E=BLv=0.4×1.5×4V=2.4V．
根據(jù)右手定則知，感應(yīng)電流的方向?yàn)閎到a，a相當(dāng)于電源的正極，則a端電勢(shì)高．
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律得：
I=$\frac{E}{R}=\frac{2.4}{0.2}A=12A$．
（3）若無動(dòng)力作用在棒ab上，ab棒做減速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能減小，若無動(dòng)力作用在棒ab上，減小的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為回路中的熱量．
答：（1）導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為2.4V，a端電勢(shì)高．
（2）回路中感應(yīng)電流的大小為12A．
（3）若無動(dòng)力作用在棒ab上，減小的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為回路中的熱量．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電磁感應(yīng)與電路的基本綜合，掌握切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式和歐姆定律是解決本題的關(guān)鍵，知道切割的部分相當(dāng)于電源．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

4．如圖所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)來“探究碰撞中的不變量”，實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：
①選擇兩個(gè)大小相同的金屬小球a、b，在b的左端粘一小塊質(zhì)量可以忽略的橡皮泥；
②用長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的細(xì)線，把a(bǔ)、b懸掛在鐵架臺(tái)的金屬桿上；
③向左拉a使細(xì)線偏高角度a受釋放，在最低點(diǎn)與b碰撞后粘在一起，測(cè)出它們向右擺動(dòng)的最大角度為β；
不計(jì)空氣阻力，根據(jù)以上步驟
（1）下面關(guān)于a、b碰撞過程中不變量的說法正確的是C
A、a的動(dòng)量是不變量
B、a的動(dòng)能是不變量
C、a、b的總動(dòng)量是不變量
D、a、b的總動(dòng)能是不變量
（2）碰撞前瞬間a的速度為$\sqrt{2g（1-cosα）}$（用上面步驟中所給的符號(hào)表示）
（3）若α=53°，β=37°，則a、b質(zhì)量的比值為$\sqrt{2}$+1（已知cos37°=0.8，cos53°=0.6）

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

5．如圖所示，動(dòng)力小車沿傾角為α的斜面勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小車支架上的單擺的擺線呈水平狀態(tài)．此時(shí)小車的加速度大小為$\frac{g}{sinα}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．如圖所示，在直角三角形abc區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，∠a=60°，∠b=90°，邊長(zhǎng)ab=L．一個(gè)粒子源在b點(diǎn)將質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負(fù)電粒子以大小和方向不同的速度射入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子中，速度的最大值是（　　）
A．$\frac{qBL}{3m}$B．$\frac{\sqrt{3}qBL}{3m}$C．$\frac{\sqrt{3}qBL}{2m}$D．$\frac{qBL}{2m}$

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

20．如圖所示，光滑水平面上有A、B、C三個(gè)物塊，其質(zhì)量分別為mA=2.0kg，mB=1.0kg，mC=1.0kg．現(xiàn)用一輕彈簧將A、B兩物塊連接，并用力緩慢壓縮彈簧使A、B兩物塊靠近，此過程外力做功108J（彈簧仍處于彈性限度內(nèi)），然后同時(shí)釋放A、B，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)后，C恰以4m/s的速度迎面與B發(fā)生碰撞并粘連在一起．求：
（1）在C與B碰撞前，彈簧剛好恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)A和B速度的大�。�
（2）在C與B碰撞后彈簧被壓縮時(shí)彈簧彈性勢(shì)能的最大值．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖甲所示，Q1、Q2為兩個(gè)固定點(diǎn)電荷，其中Q1帶正電，兩電荷連線的延長(zhǎng)線上有a、b兩點(diǎn)，一帶正電的試探電荷，只在靜電力作用下以一定的初速度沿直線從b開始經(jīng)a點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)，其速度-時(shí)間圖象如圖乙所示，va和vb分別為試探電荷經(jīng)過ab兩點(diǎn)時(shí)的速度，下列說法正確的是（　�。�
A．Q2帶正電
B．|Q1|＜|Q2|
C．試探電荷從b點(diǎn)到a點(diǎn)的過程中電勢(shì)能增大
D．試探電荷離開a點(diǎn)后所受靜電力一直增大

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌與固定電阻R1和R2相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過導(dǎo)軌平面．有一導(dǎo)體棒ab，質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻R1和R2的阻值均相等，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，當(dāng)上滑的速度為v時(shí)，受到安培力的大小為F，此時(shí)（　�。�
A．電阻R1消耗的熱功率為$\frac{1}{3}$Fv
B．電阻R2消耗的熱功率為 $\frac{1}{3}$Fv
C．整個(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率為μmgvcosθ
D．整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為Fv

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．如圖所示，粗細(xì)均勻的金屬圓環(huán)，放在圖示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，圓環(huán)直徑為l；長(zhǎng)為l、電阻為$\frac{r}{2}$的金屬棒ab放在圓環(huán)上，以v0向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)ab棒運(yùn)動(dòng)到圖示虛線位置時(shí)，金屬棒中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為（　�。�
A．0B．Blv0C．$\frac{Bl{v}_{0}}{2}$D．$\frac{Bl{v}_{0}}{3}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．下列說法正確的是（　　）
A．牛頓提出了萬有引力定律，并測(cè)出了萬有引力常量
B．庫侖總結(jié)出電荷間相互作用的規(guī)律一庫侖定律，并最先測(cè)出了元電荷的數(shù)值
C．伽利略最先提出“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”
D．法拉第首先觀察到放在導(dǎo)線下方的小磁針會(huì)因?qū)Ь�通電而偏轉(zhuǎn)

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