3．如圖所示，足夠長的U形光滑框架水平放置于勻強(qiáng)磁場當(dāng)中，磁場方向如圖．平行導(dǎo)軌寬L=1m，連接有R=5Ω的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，金屬棒ab在F=1N的水平恒力作用下由靜止開始向右運(yùn)動，其它電阻不計(jì)．求
（1）當(dāng)ab的速度v=1m/s時，通過R的電流．
（2）金屬棒ab的最大速度．

分析 （1）由E=BLv可求得感應(yīng)電動勢，再根據(jù)歐姆定律可求得流過R的電流；
（2）當(dāng)達(dá)到最大速度時，導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動，根據(jù)平衡條件可求得安培力大小，再根據(jù)E=BLv以及閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析，從而求出最大速度．

解答 解：
（1）當(dāng)ab的速度v=1m/s時，ab棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
E=BLv
通過R的電流為  I=$\frac{BLv}{R}$=$\frac{2×1×1}{5}$=0.4A 
（2）金屬棒ab最終將會做勻速直線運(yùn)動
由平衡條件可得：F=F安
  安培力F=BImL
最大電動勢Em=BLvm
而Im=$\frac{{E}_{m}}{R}$
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)有：vm=1.25m/s
答：（1）當(dāng)ab的速度v=1m/s時，通過R的電流為0.4A．
（2）金屬棒ab的最大速度為1.25m/s．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵是能正確根據(jù)閉合電路歐姆定律、導(dǎo)體棒切割磁感線以及F=BIL得出安培力的表達(dá)式，再根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件列式即可求解．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

20．試在下述簡化情況下，由牛頓定律和運(yùn)動學(xué)公式導(dǎo)出動量定理表達(dá)式：一個運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)只受到一個恒力作用，沿直線運(yùn)動．要求說明推導(dǎo)過程中每步的根據(jù)，以及最后結(jié)果中各項(xiàng)的意義．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．可視為質(zhì)點(diǎn)的小球由A點(diǎn)斜向上拋出，運(yùn)動到最高點(diǎn)B時，進(jìn)入四分之一光滑圓弧軌道，沿軌道運(yùn)動到末端C，O為軌道的圓心，A、O、C在同一水平線上，如圖所示．運(yùn)動過程中，小球在A點(diǎn)時重力功率的大小為P1，小球在C點(diǎn)時重力的功率為P2，小球在AB過程中重力平均功率的大小為$\overline{{P}_{1}}$，小球在BC過程中重力平均功率的大小為$\overline{{P}_{2}}$．下列說法正確的是（　�。�
A．P1=P2B．P1＜P2C．$\overline{{P}_{1}}$＞$\overline{{P}_{2}}$D．$\overline{{P}_{1}}$＜$\overline{{P}_{2}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．高鐵和高速公路在拐彎時鐵軌或高速公路路面都要傾斜．某段高速公路在水平面內(nèi)拐彎處的半徑為R=900m，為防止側(cè)滑，路面設(shè)計(jì)為傾斜一定的角度α，且tanα=0.1，取g=10m/s2．這段高速公路彎路的設(shè)計(jì)通過速度最接近下列那個數(shù)值（　�。�
A．30km•h-1B．80km•h-1C．110km•h-1D．160km•h-1

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)動軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖甲所示．產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示．則下列說法正確的是（　�。�  
A．t=0.01s時穿過線框的磁通量最小
B．該交變電動勢的有效值為22 V
C．該交變電動勢的瞬時值表達(dá)式為e=22$\sqrt{2}$sin（100πt）V
D．電動勢瞬時值為22V時，線圈平面與中性面的夾角為30°

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示，一光滑金屬直角形導(dǎo)軌aob豎直放置，ob邊水平．導(dǎo)軌單位長度的電阻為ρ，電阻可忽略不計(jì)的金屬桿cd搭在導(dǎo)軌上，接觸點(diǎn)為M、N．t=0時，MO=NO=L，B為一勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外．（磁場范圍足夠大，桿與導(dǎo)軌始終接觸良好，不計(jì)接觸電阻）
（1）若使金屬桿cd以速率v1勻速運(yùn)動，且速度始終垂直于桿向下，求金屬桿所受到的安培力隨時間變化的表達(dá)式；
（2）在（1）問的基礎(chǔ)上，已知桿的質(zhì)量為m，重力加速度g，求t時刻外力F的瞬時功率；
（3）若保證金屬桿接觸點(diǎn)M不動，N以速度v2向右勻速運(yùn)動，求電路中電流隨時間的表達(dá)式．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．如圖所示，有一半徑為R的圓，AB是一條直徑，該圓處于勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度大小為E，方向平行于該圓所在的平面．在圓上A點(diǎn)有一發(fā)射器，以相同的動能平行于圓面沿不同方向發(fā)射電荷量為+q的粒子，粒子會經(jīng)過圓周上不同的點(diǎn)，在這些點(diǎn)中，經(jīng)過C點(diǎn)時粒子的電勢能最小，∠a=30°．不計(jì)粒子所受的重力和空氣阻力，下列說法正確的是…（　�。�
A．電場強(qiáng)度的方向垂直AB向上
B．電場強(qiáng)度的方向沿OC連線向上
C．粒子在A點(diǎn)垂直電場方向發(fā)射，若恰能落到C點(diǎn)．則初動能為$\frac{qER}{8}$
D．粒子在A點(diǎn)垂直電場方向發(fā)射，若恰能落到C點(diǎn)，則初動能為為$\frac{qER}{4}$

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

12．一個同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：用一個彈簧測力計(jì)懸掛某重物靜止時，彈簧測力計(jì)示數(shù)為10N，把此重物放在水平地面上，用彈簧測力計(jì)水平拉物體使之勻速運(yùn)動，彈簧測力計(jì)示數(shù)為3N，則該重物與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.3．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．關(guān)于傳感器的理解，下列說法正確的是（　�。�
A．話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號轉(zhuǎn)換為聲信號
B．霍爾元件能把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電阻這個電學(xué)量
C．半導(dǎo)體熱敏電阻常用作溫度傳感器，因?yàn)闇囟仍礁撸碾娮柚翟酱?/td>
D．電熨斗能夠自動控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器，這種傳感器作用是控制電路的通斷

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