10．如圖所示，固定于水平桌面上的金屬框架CDEF處在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以豎直向下為正方向，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的圖變化規(guī)律為B=（-5+0.5t）T，金屬棒AB擱在框架上，此時(shí)ABED構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.8m的正方形，金屬棒的電阻為r=0.5Ω，其余部分電阻不計(jì)，若金屬棒AB可無摩擦滑動(dòng)，為使棒始終保持靜止，求需施加的垂直于AB棒的水平拉力為多大，方向如何？

分析 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，結(jié)合閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電流，抓住水平拉力和安培力相等求出水平拉力的大小和方向．

解答 解：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：$E=\frac{△B}{△t}S$=$\frac{△B}{△t}{L}^{2}$=0.5×0.64V=0.32V，
電流為：I=$\frac{E}{r}=\frac{0.32}{0.5}A=0.64A$，
在0-10s內(nèi)，磁場(chǎng)的方向豎直向上，根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，根據(jù)左手定則知，導(dǎo)體棒所受的安培力方向水平向右，
10s后，磁場(chǎng)的方向豎直向下，根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流的方向逆時(shí)針方向，根據(jù)左手定則知，導(dǎo)體棒所受的安培力方向水平向左．
安培力為：FA=BIL=（-5+0.5t）×0.64×0.8N=0.256t-2.56N，
拉力為：F=FA=0.256t-2.56N．
在0-10s內(nèi)，拉力方向向左，10s后拉力方向向右．
答：施加垂直于AB棒的水平拉力為0.256t-2.56N，在0-10s內(nèi)，拉力方向向左，10s后拉力方向向右．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了法拉第電磁感應(yīng)定律的基本運(yùn)用，掌握法拉第電磁感應(yīng)定律、安培力公式、左手定則、楞次定律是解決本題的關(guān)鍵．

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：多選題

4．（多選）一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)每次經(jīng)過同一位置時(shí)，下列物理量一定相同的是（　　）
A．速度B．加速度C．動(dòng)能D．位移

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．如圖為盧瑟福和他的助手們做α粒子散射實(shí)驗(yàn)的裝置示意圖，熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D四個(gè)位置時(shí)，觀察到的現(xiàn)象下列描述正確的是（　�。�
A．在A位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多
B．在B位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)只比在A位置時(shí)稍少些
C．在C，D位置時(shí)，屏上觀察不到閃光
D．在D位置時(shí)，屏上仍能觀察到一些閃光，但次數(shù)極少

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．航母飛行甲板前端上翹，水平部分與上翹部分通過一段圓弧平滑連接，D為圓弧最低點(diǎn)，圓弧半徑為R．飛機(jī)以速度v越過D點(diǎn)時(shí)（　　）
A．R越大，v越大，飛機(jī)起落架承受的作用力越小
B．R越大，v越小，飛機(jī)起落架承受的作用力越大
C．R越小，v越大，飛機(jī)起落架承受的作用力越大
D．R越小，v越小，飛機(jī)起落架承受的作用力越小

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖所示，水平面上固定著距離L的兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間有豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，另有兩根長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒AB和CD垂直導(dǎo)軌放置，水平恒力F拉著AB向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，CD也會(huì)跟著向右運(yùn)動(dòng)，AB和CD的電阻分別是R1和R2，質(zhì)量分別是m1和m2，當(dāng)金屬棒中電流強(qiáng)度恒定時(shí)，求兩金屬棒的速度差△v．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)半徑r=0.5m的金屬圓環(huán)，圓環(huán)所在的平面與磁感線垂直，OA是一個(gè)金屬棒，它沿順時(shí)針方向以ω=12rad/s的角速度繞圍心O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，A端始終與圓環(huán)相接觸，OA棒的電阻R=0.1Ω，圖中定值電阻R1=5Ω，R2=20Ω，電壓表理想電壓表，圓環(huán)和導(dǎo)線的電阻忽略不計(jì)，求：
（1）當(dāng)S閉合時(shí)，電壓表V的示數(shù)，流過R2的電流；
（2）當(dāng)S斷開時(shí)，電壓表V1的示數(shù)．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．如圖甲所示，垂直于水平桌面向上的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.8T，寬度L=2.5m．光滑金屬導(dǎo)軌OM、ON固定在桌面上，O點(diǎn)位于磁場(chǎng)的左邊界，且OM、ON與磁場(chǎng)左邊界均成45°角．金屬棒ab放在導(dǎo)軌上，且與磁場(chǎng)的右邊界重合．t=0時(shí)，ab棒在水平向左的外力F作用下向左運(yùn)動(dòng)并勻速通過磁場(chǎng)．測(cè)得回路中的感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示．已知O點(diǎn)處電阻為R，其余電阻不計(jì)，則下列說法中正確的是（　�。�
A．由圖乙可知0～5s內(nèi)通過ab棒橫截面的電荷量為10C
B．水平外力F隨時(shí)間t變化的表達(dá)式為F=2（2-0.4t）2（N）
C．O點(diǎn)處的電阻為1Ω
D．在0～5s內(nèi)水平外力F做功的功率最大值為4W

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．細(xì)線OA、OB的O端與質(zhì)量為m的小球拴接在一起，A、B兩端固定于墻面上同一豎直線上的兩點(diǎn)，其中細(xì)線AO與豎直方向成45°角，細(xì)線BO與豎直方向成60°角．如圖所示，現(xiàn)在對(duì)小球施加以個(gè)與水平方向成45°角的拉力F，小球保持靜止，細(xì)線0A、OB均處于伸直狀態(tài)，已知重力加速度為g，小球可視為質(zhì)點(diǎn)．下列說法錯(cuò)誤的是（　�。�
A．在保證細(xì)線OA、OB都伸直的情況下，若F增大，則細(xì)線OA中拉力減小，細(xì)線OB中拉力變大
B．當(dāng)F=$\frac{\sqrt{2}}{2}$mg時(shí)，細(xì)線OB中拉力為0
C．為保證兩根細(xì)線均伸直，拉力F不能超過$\frac{3\sqrt{2}+\sqrt{6}}{2}$mg
D．若緩慢增大F且使小球始終處于平衡狀態(tài)，則細(xì)線OA會(huì)松弛，細(xì)線OB將與F共線

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

20．在利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，有下列器材可供選擇：
A．鐵架臺(tái)      B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器    C．紙帶        D．天平
E．刻度尺      F．秒表          G．交流電源    H．重錘
（1）其中不必要的器材是DF；
（2）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇質(zhì)量較大的重錘；（填“大”或“小”）
（3）實(shí)驗(yàn)中若無損失、錯(cuò)誤，重錘的重力勢(shì)能的減少量總是等于動(dòng)能的增加量．（填“大于”或“小于”或“等于”）

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