（20分）如圖甲所示，水平面上有兩電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d=0.5m，導(dǎo)軌左端通過導(dǎo)線與阻值為2Ω的電阻R連接，右端通過導(dǎo)線與阻值為4Ω的小燈泡L連接。在矩形區(qū)域CDFE內(nèi)有豎直向上的勻強磁場，CE長為2m，CDFE區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，在t=0時，一阻值為2Ω的金屬棒在水平恒力F作用下由靜止開始從AB位置沿導(dǎo)軌向右運動，在金屬棒從AB位置運動到EF位置的過程中，小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化，求：

（1）通過小燈泡的電流?

（2）恒力F的大小?

（3）金屬棒的質(zhì)量?

 

（1）

（2）

（3）

解析:（1）金屬棒未進入磁場時，（2分）

              由法拉第電磁感應(yīng)定律可得：

              （3分）

           通過小燈泡的電流（1分）

（2）因燈泡亮度不變，故4s末金屬棒恰好進入磁場且做勻速運動，此時金屬棒中的電流為：（3分）

則恒力（3分）

（3）4s后回路中的感應(yīng)電動勢為：

（2分）

則可知4s末金屬棒的速度（2分）

由運動學(xué)公式可知前4s金屬棒的加速度為：

（2分）

故金屬棒的質(zhì)量（2分）

 

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，水平面上兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L=0.5m，一端通過導(dǎo)線與阻值為R=0.5Ω的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m=0.5kg的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計；導(dǎo)軌所在位置有磁感應(yīng)強度為B=1T的勻強磁場，磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面向上，現(xiàn)在給金屬桿施加一水平向右的恒定拉力F，并每隔0.2s測量一次導(dǎo)體棒的速度，乙圖是根據(jù)所測數(shù)據(jù)描繪出導(dǎo)體棒的v-t圖象．
求：（1）力F的大��；
（2）t=2s時導(dǎo)體棒的加速度；
（3）估算3.2s內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，水平面上有兩電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d=0.5m，導(dǎo)軌左端通過導(dǎo)線與阻值為2Ω的電阻R連接，右端通過導(dǎo)線與阻值為4Ω的小燈泡L連接．在矩形區(qū)域CDFE內(nèi)有豎直向上的勻強磁場，CE長為2m，CDFE區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，在t=0時，一阻值為2Ω的金屬棒在水平恒力F作用下由靜止開始從AB位置沿導(dǎo)軌向右運動，在金屬棒從AB位置運動到EF位置的過程中，小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化，求：
（1）通過小燈泡的電流大小
（2）恒力F的大小
（3）4s末金屬棒的速度大小
（4）金屬棒的質(zhì)量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?威海模擬）如圖甲所示，水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L，一端通過導(dǎo)線與阻值為R的電阻連接．導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿，金屬桿、導(dǎo)軌的電阻均忽略不計，勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向下．用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運動．當(dāng)改變拉力的大小時，相對應(yīng)的勻速運動速度v也會變化，v和F的關(guān)系如圖乙所示．下列說法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖甲所示，水平面上有一個多匝圓形線圈，通過導(dǎo)線與傾斜導(dǎo)軌上端相連，線圈內(nèi)存在隨時間均勻增大的勻強磁場，磁場沿豎直方向，其磁感應(yīng)強度B1隨時間變化圖象如圖乙所示．傾斜平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、M′N′相距l(xiāng)，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為θ，并處于磁感應(yīng)強度大小為B2、方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場中；一導(dǎo)體棒PQ垂直于導(dǎo)軌放置，且始終保持靜止．
已知導(dǎo)軌相距l(xiāng)=0.2m，θ=37°；線圈匝數(shù)n=50，面積S=0.03m2，線圈總電阻R1=0.2Ω；磁感應(yīng)強度B2=5.0T；PQ棒質(zhì)量m=0.5kg，電阻R2=0.4Ω，其余電阻不計，取g=10m/s2，sin37°=0.6，則
（1）求電路中的電流I；
（2）判斷圓形線圈中的磁場方向（需簡單說明理由），并求出磁感應(yīng)強度B1的變化率k（k=
△B1△t
）．

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