【題目】如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l＝0.5 m，其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角．完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒的質(zhì)量均為0.02 kg，電阻均為R＝0.1 Ω，整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.2 T，棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng)，而棒cd恰好能保持靜止．取g＝10 m/s2，問(wèn)：

(1)通過(guò)cd棒的電流I是多少，方向如何？

(2)棒ab受到的力F多大？

(3)棒cd每產(chǎn)生Q＝0.1 J的熱量，力F做的功W是多少？

【答案】（1）,方向由d至c（2）（3）

【解析】(1)棒cd受到的安培力為： ①

棒cd在共點(diǎn)力作用下平衡，則： ②

由①②式，代入數(shù)據(jù)解得： ③

根據(jù)楞次定律可知，棒cd中的電流方向由d至c ④

(2)棒ab與棒cd受到的安培力大小相等，即：

對(duì)棒ab，由共點(diǎn)力平衡知： ⑤

代入數(shù)據(jù)解得： ⑥

(3)設(shè)在時(shí)間t內(nèi)棒cd產(chǎn)生的熱量，由焦耳定律知： Rt ⑦

設(shè)棒ab勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為： ⑧

由閉合電路歐姆定律知： ⑨

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知在時(shí)間t內(nèi)，棒ab沿導(dǎo)軌的位移為： ⑩

力F做的功為：

綜合上述各式，代入數(shù)據(jù)解得： 。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】目前世界上正研究的一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī)，如圖表示它的發(fā)電原理：將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和帶負(fù)電的微粒，而從整體來(lái)說(shuō)呈中性）沿圖中所示方向噴射入磁場(chǎng)，磁場(chǎng)中有兩塊平行的水平金屬板A、B，這時(shí)金屬板上就聚集了電荷．在磁極配置如圖所示的情況下，下述說(shuō)法正確的是（ ）

A. A板帶正電 B. 有電流從b經(jīng)電阻流向a

C. 金屬板A、B間的電場(chǎng)方向向下 D. 等離子體在A、B間運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁場(chǎng)力對(duì)等離子體做正功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】同名磁極相互、異種電荷相互 。（填“吸引”或“排斥”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)光滑圓弧軌道半徑為R，等邊三角形ABC的邊長(zhǎng)為L，頂點(diǎn)C恰好位于圓周最低點(diǎn)，CD是AB邊的中垂線．在A、B兩頂點(diǎn)上放置一對(duì)等量異種電荷．現(xiàn)把質(zhì)量為m帶電荷量為+Q的小球由圓弧的最高點(diǎn)M處?kù)o止釋放，到最低點(diǎn)C時(shí)速度為v0．不計(jì)+Q對(duì)原電場(chǎng)的影響，取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)，靜電力常量為k，則（ ）

A. 小球在圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒

B. C點(diǎn)電勢(shì)比D點(diǎn)電勢(shì)高

C. M點(diǎn)電勢(shì)為（mv02﹣2mgR）

D. 小球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)C處的壓力大小為mg+m+2k

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，細(xì)桿的一端與一小球相連，可繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)．現(xiàn)在a處給小球一初速度，使它做圓周運(yùn)動(dòng)，圖中a、b分別表示小球軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則關(guān)于桿對(duì)球的作用力的說(shuō)法正確的是（　�。�

A. a處一定為拉力 B. b處一定為拉力

C. b處一定為支持力 D. 在b處桿對(duì)球可能沒(méi)有作用力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,在空間水平面MN的下方存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),質(zhì)量為m的帶電小球由MN上方的A點(diǎn)以一定的初速度水平拋出,從B點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng),到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度方向恰好水平, A、B、C三點(diǎn)在同一直線上,且AB=2BC,由此可見(jiàn),下列說(shuō)法正確的是()

A. 電場(chǎng)力為2mg

B. 小球帶正電

C. 小球從A到B與從B到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等

D. 小球從A到B與從B到C的速度變化量相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中建立直角坐標(biāo)系xOy，y軸豎直向上，一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的微粒從x軸上的M點(diǎn)射出，方向與x軸夾角為θ，微粒恰能以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g．

（1）求勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E；

（2）若再疊加一圓形邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使微粒能到達(dá)x軸上的N點(diǎn)，M、N兩點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱，距離為L(zhǎng)，微粒運(yùn)動(dòng)軌跡也關(guān)于y軸對(duì)稱．已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直xOy平面向外，求磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積S及微粒從M運(yùn)動(dòng)到N的時(shí)間t．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小明站在水平地面上，手握不可伸長(zhǎng)的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動(dòng)手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，繩突然斷掉，球飛行水平距離d后落地。已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長(zhǎng)為d,重力加速度為g。忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力。

（1）求繩斷時(shí)球的速度大小和球落地時(shí)的速度大小。

（2）求繩能承受的最大拉力多大？

（3）改變繩長(zhǎng)（繩承受的最大拉力不變），保持手的位置不動(dòng)，使球重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，若繩仍在球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)斷掉，要使球拋出的水平距離最大，繩長(zhǎng)應(yīng)為多少？最大水平距離為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】?jī)芍煌耆嗤碾娏鞅恚恢桓难b成電壓表，一只改裝成電流表，一同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，誤將電壓表和電流表串聯(lián)起接入電路中，則( )
A.兩只表的指針都不能偏轉(zhuǎn)
B.兩只表的指針偏轉(zhuǎn)角度相等
C.電壓表的指針有偏轉(zhuǎn)，電流表的指針幾乎不偏轉(zhuǎn)
D.電流表的指針有偏轉(zhuǎn)，電壓表的指針幾乎不偏轉(zhuǎn)

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