17．如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導軌豎直放置，相距為L，一理想電流表與兩導軌相連，勻強磁場與導軌平面垂直．磁感應強度為B，一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導體棒在距磁場上邊界h處靜止釋放．導體棒進入磁場后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定．整個運動過程中，導體棒與導軌接觸良好，且始終保持水平，不計導軌的電阻．求：
（1）穩(wěn)定時的電流I；
（2）電流穩(wěn)定后，導體棒運動速度的大小v．

分析 （1）當電流穩(wěn)定時，導體棒做勻速直線運動，抓住重力和安培力相等求出電流的大�。�
（2）根據(jù)電流的大小，結合切割產(chǎn)生的感應電動勢和閉合電路歐姆定律求出導體棒運動的速度大�。�

解答 解：（1）當電流穩(wěn)定時，導體棒做勻速直線運動，
有：mg=BIL，解得I=$\frac{mg}{BL}$．
（2）電流穩(wěn)定時，I=$\frac{mg}{BL}$，
又I=$\frac{BLv}{R}$，
解得v=$\frac{mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$．
答：（1）穩(wěn)定時的電流為$\frac{mg}{BL}$．
（2）電流穩(wěn)定后，導體棒運動速度的大小v為$\frac{mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$．

點評 本題考查了電磁感應與電路和力學的綜合運用，知道導體棒重力和安培力相等時，電流穩(wěn)定，結合切割產(chǎn)生的感應電動勢公式、安培力公式和平衡進行求解，基礎題．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．火星跟地球的相似度很高，被認為是人類進行星際移民的首選之地．將火星和地球繞太陽的運動視為勻速圓周運動，已知火星與地球的質(zhì)量之比為p、軌道半徑之比為q，則火星與地球繞太陽運動的角速度大小之比為（　　）
A．$\frac{p}{q}$B．$\frac{q}{p}$C．$\frac{1}{q}$D．$\frac{1}{{q}^{\frac{3}{2}}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．一切阻力均不計，斜向上拋出的金屬球在空中的運動軌跡如圖中虛線所示，下列各圖中畫出的金屬球速度方向和受力方向正確的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．如圖所示，邊長為L的正方形閉合導線框置于磁感應強度為B的勻強磁場中，線框平面與磁感線的方向垂直．用力將線框分別以速度v1和v2勻速拉出磁場，比較這兩個過程，以下判斷正確的是（　　）
A．若v1＞v2，通過線框?qū)Ь�的電荷量q1＞q2
B．若v1＞v2，拉力F1＜F2
C．若v1=2v2，拉力作用的功率P1=2P2
D．若v1=2v2，拉力所做的功W1=2W2

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．如圖所示，MN、PQ是水平放置的一對平行金屬板，兩板接在電壓為U的電源兩極，上極板MN的中心開有一小孔，在兩板之間加一個水平方向的有界勻強磁場，邊界為半徑為R的圓形，且與MN極板相切與小孔．現(xiàn)將一帶電小球從小孔正上方某處由靜止釋放，小球穿過小孔經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后沿直線從下極板右側Q處離開電場，已知極板長度和間距分別為4$\sqrt{3}$R和3R，磁感應強度為B，重力加速度為g．
（1）求小球的比荷$\frac{q}{m}$；
（2）小球經(jīng)過兩極板后運動方向改變了多少？
（3）求小球離開Q點時的速度和從釋放到運動至Q點時的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．如圖所示，傾角為α的固定斜面下端固定一擋板，一勁度系數(shù)為k的輕彈簧下端固定在擋板上，現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小物塊從斜面上離彈簧上端距離為s處，由靜止釋放，已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ（μ＜tanα），物塊下滑過程中的最大動能為Ekm，則小物塊從釋放到運動至最低點的過程中，下列說法中正確的是（　�。�
A．物塊的最大動能Ekm等于對應過程中重力與摩擦力對物塊做功之和
B．彈簧的最大彈性勢能等于整個過程中重力與摩擦力對物塊做功之和
C．當物塊的最大動能為Ekm時，彈簧的壓縮量x=$\frac{mgsinα-μmgcosα}{k}$
D．若將物塊從離彈簧上端2s的斜面上由靜止釋放，則下滑過程中物塊的最大動能等于2Ekm

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．一質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛于O點．小球在水平力F作用下，從平衡位置P點移動到Q點，如圖所示，關于力F所做的功下列說法正確的是（　�。�
A．若水平力F是恒定的力，則力F所做的功為FLsinθ
B．若水平力F是恒定的力，則力F所做的功為FL（1-cosθ）
C．若是把小球緩慢移動，則力F所做的功為mgL（1-cosθ）
D．若是把小球緩慢移動，則力F所做的功為FLsinθ

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．如圖1所示，水平面上有兩根足夠長的光滑平行金屬導軌MN和PQ，兩導軌間距為l，電阻均可忽略不計．在M和P之間接有阻值為R的定值電阻，導體桿ab質(zhì)量為m、有效電阻為r，并與導軌接觸良好．整個裝置處于方向豎直向上磁感應強度為B的勻強磁場中．現(xiàn)給ab桿一個初速度v0，使桿向右運動．則（　�。�
A．當ab桿剛好具有初速度v0時，此時ab桿兩端的電壓 U=$\frac{{Blv}_{0}R}{R+r}$，且a端電勢高于b端電勢
B．通過電阻R的電流i隨時間t 的變化率的絕對值逐漸增大
C．若將M和P之間的電阻R改為接一電容為C的電容器，如圖2所示．同樣給ab桿一個初速度v0，使桿向右運動，則ab桿穩(wěn)定后的速度為v=$\frac{{mv}_{0}}{{m+{B}^{2}l}^{2}C}$
D．在C選項中，桿穩(wěn)定后a端電勢高于b端電勢

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．一個固定有光滑斜面的小車在水平面上做直線運動，小球通過細繩與車頂相連，小球某時刻正處于圖示狀態(tài)．設斜面對小球的支持力為N，細繩對小球的拉力為T．關于此時刻小球的受力情況，下列說法正確的是（　　）
A．若小車向右運動，N不可能為零B．若小車向右運動，T不可能為零
C．若小車向左運動，N可能為零D．若小車向左運動，T可能為零

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