【題目】在磁感強(qiáng)度B=5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置兩根間距d=0.2m的平行光滑直導(dǎo)軌，一端接有電阻R=9Ω，以及電鍵S和理想電壓表．垂直導(dǎo)軌擱置一根電阻r=1Ω的金屬棒ab，棒與導(dǎo)軌良好接觸．現(xiàn)用外力使金屬棒以速度v=10m/s勻速向右移動(dòng)．試求：
（1）電鍵S閉合前、后電壓表的示數(shù)；
（2）閉合電鍵S，外力移動(dòng)棒的機(jī)械功率．

【答案】
（1）解：金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Bdv=5×0.2×10V=10V，

電鍵閉合前，電壓表的示數(shù)等于電動(dòng)勢(shì)，即U=E=10V，

電鍵閉合后，電壓表示數(shù)等于電阻R兩端的電壓，即

答：電鍵S閉合前、后電壓表的示數(shù)為10V、9V


（2）解：閉合電鍵后，電流I= ，

外力F=FA=BId=5×1×0.2N=1N，

則外力的機(jī)械功率P=Fv=1×10W=10W

答：閉合電鍵S，外力移動(dòng)棒的機(jī)械功率為10W


【解析】（1）根據(jù)切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式求出金屬棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，結(jié)合閉合電路歐姆定律求出電鍵S閉合前后電壓表的示數(shù)．（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流的大小，抓住拉力等于安培力求出拉力的大小，結(jié)合P=Fv求出外力移動(dòng)棒的機(jī)械功率．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了電磁感應(yīng)與電路的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向；畫等效電路；運(yùn)用全電路歐姆定律，串并聯(lián)電路性質(zhì)，電功率等公式聯(lián)立求解才能正確解答此題．

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】某高速公路的一個(gè)出口路段如圖所示，情景簡(jiǎn)化：轎車從出口A進(jìn)入匝道，先勻減速直線通過(guò)下坡路段至B點(diǎn)（通過(guò)B點(diǎn)前后速率不變），再勻速率通過(guò)水平圓弧路段至C點(diǎn)，最后從C點(diǎn)沿平直路段勻減速到D點(diǎn)停下。已知轎車在A點(diǎn)的速度v0＝72km/h，AB長(zhǎng)L1＝150m；BC為四分之一水平圓弧段，限速（允許通過(guò)的最大速度）v＝36km/h，輪胎與BC段路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)＝0.5，最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力，CD段為平直路段長(zhǎng)L2＝50m，重力加速度g取l0m/s2。

（1）求轎車在AB段剎車的加速度的最小值；

（2）為保證行車安全，車輪不打滑，求水平圓弧段BC半徑R的最小值；

（3）轎車A點(diǎn)到D點(diǎn)全程的最短時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)=0.50m，左端接一電阻R=0.20歐，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，并能無(wú)摩擦的沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)，當(dāng)ab以=4.0m/s的速度水平向右勻速滑動(dòng)時(shí)，求：

（1）ab棒中感應(yīng)點(diǎn)動(dòng)勢(shì)的大�。�
（2）回路中感應(yīng)電流的大��；
（3）ab棒中哪端電勢(shì)高；
（4）維持ab棒做勻速運(yùn)動(dòng)的水平外力F．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究一個(gè)約1.4m高的商店卷簾窗的運(yùn)動(dòng).將紙帶粘在卷簾底部，紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器隨簾在豎直面內(nèi)向上運(yùn)動(dòng).打印后的紙帶如下圖所示，數(shù)據(jù)如表格所示.紙帶中AB、BC、CD……每?jī)牲c(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.10s，根據(jù)各間距的長(zhǎng)度，可計(jì)算出卷簾窗在各間距內(nèi)的平均速度v平均.可以將v平均近似地作為該間距中間時(shí)刻的即時(shí)速度v.

(1)請(qǐng)根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，繪出卷簾窗運(yùn)動(dòng)的v-t圖像.

(2)AD段的加速度為______m／s2，AK段的平均速度為______m／s.

卷簾運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)

間隔

間距

(cm)

AB

5.0

BC

10.0

CD

15.0

DE

20.0

EF

20.0

FG

20.0

GH

20.0

IH

17.0

IJ

8.0

JK

4.0

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，空間分布著方向平行于紙面且與場(chǎng)區(qū)邊界垂直的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E、場(chǎng)區(qū)寬度為L。在緊靠電場(chǎng)右側(cè)的圓形區(qū)域內(nèi)，分布著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B未知，圓形磁場(chǎng)區(qū)域半徑為r。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從A點(diǎn)由靜止釋放后，在M點(diǎn)離開電場(chǎng)，并沿半徑方向射入磁場(chǎng)區(qū)域，然后從N點(diǎn)射出，O為圓心，∠MON=120°，粒子重力可忽略不計(jì)。求：

（1）粒子經(jīng)電場(chǎng)加速后，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小；

（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

（3）粒子從A點(diǎn)出發(fā)到N點(diǎn)離開磁場(chǎng)經(jīng)歷的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在y＞0的空間中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)沿y軸負(fù)方向；在y＜0的空間中，存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直xy平面（紙面）向外．一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運(yùn)動(dòng)粒子，經(jīng)過(guò)y軸上y=h處的點(diǎn)P1時(shí)速率為v0 ， 方向沿x軸正方向；然后，經(jīng)過(guò)x軸上x=2h處的 P2點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，并經(jīng)過(guò)y軸上y=﹣2h處的P3點(diǎn)．不計(jì)重力．

求：
（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大�。�
（2）粒子到達(dá)P2時(shí)速度的大小和方向．
（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小．
（4）粒子從P1點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P3點(diǎn)所用時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平傳送帶AB長(zhǎng)為16m，傳送帶以6.0m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在水平傳送帶A處無(wú)初速度放一質(zhì)量為m小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）,水平傳送帶與物體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2；（g=10m/s2）. 求：

（1）小物體從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間為多少？

（2）若要使小物體從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間最短，則傳送帶的速度至少應(yīng)為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用靜電的方法來(lái)清除空氣中的灰塵，需要首先設(shè)法使空氣中的灰塵帶上一定的電荷，然后利用靜電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力，使灰塵運(yùn)動(dòng)到指定的區(qū)域進(jìn)行收集。為簡(jiǎn)化計(jì)算，可認(rèn)為每個(gè)灰塵顆粒的質(zhì)量及其所帶電荷量均相同，設(shè)每個(gè)灰塵所帶電荷量為q，其所受空氣阻力與其速度大小成正比，表達(dá)式為F阻=kv（式中k為大于0的已知常量）。由于灰塵顆粒的質(zhì)量較小，為簡(jiǎn)化計(jì)算，灰塵顆粒在空氣中受電場(chǎng)力作用后達(dá)到電場(chǎng)力與空氣阻力相等的過(guò)程所用的時(shí)間及通過(guò)的位移均可忽略不計(jì)，同時(shí)也不計(jì)灰塵顆粒之間的作用力及灰塵所受重力的影響。

（1）有一種靜電除塵的設(shè)計(jì)方案是這樣的，需要除塵的空間是一個(gè)高為H的絕緣圓桶形容器的內(nèi)部區(qū)域，將一對(duì)與圓桶半徑相等的圓形薄金屬板平行置于圓桶的上、下兩端，恰好能將圓桶封閉，如圖10甲所示。在圓桶上、下兩金屬板間加上恒定的電壓U（圓桶內(nèi)空間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)），便可以在一段時(shí)間內(nèi)將圓桶區(qū)域內(nèi)的帶電灰塵顆粒完全吸附在金屬板上，從而達(dá)到除塵的作用。求灰塵顆粒運(yùn)動(dòng)可達(dá)到的最大速率 __________；

（2）對(duì)于一個(gè)待除塵的半徑為R的絕緣圓桶形容器內(nèi)部區(qū)域，還可以設(shè)計(jì)另一種靜電除塵的方案：沿圓桶的軸線有一根細(xì)直導(dǎo)線作為電極，緊貼圓桶內(nèi)壁加一個(gè)薄金屬桶作為另一電極。在直導(dǎo)線電極外面套有一個(gè)由絕緣材料制成的半徑為R0的圓桶形保護(hù)管，其軸線與直導(dǎo)線重合，如圖10乙所示。若在兩電極間加上恒定的電壓，使得桶壁處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小恰好等于第（1）問(wèn)的方案中圓桶內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，且已知此方案中沿圓桶半徑方向電場(chǎng)強(qiáng)度大小E的分布情況為E∝1/r，式中r為所研究的點(diǎn)與直導(dǎo)線的距離。

①試通過(guò)計(jì)算分析，帶電灰塵顆粒從保護(hù)管外壁運(yùn)動(dòng)到圓桶內(nèi)壁的過(guò)程中，其瞬時(shí)速度大小v隨其與直導(dǎo)線的距離r之間的關(guān)系________；

②對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)，教科書中講解了由v - t圖象下的面積求位移的方法。請(qǐng)你借鑒此方法，利用v隨r變化的關(guān)系，畫出1/v隨r變化的圖象，根據(jù)圖象的面積求出帶電灰塵顆粒從保護(hù)管外壁運(yùn)動(dòng)到圓桶內(nèi)壁的時(shí)間____________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)量為的球置于斜面上，被一個(gè)豎直擋板擋�。F(xiàn)用一個(gè)力拉斜面，使斜面在水平面上向右做加速度為的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，忽略一切摩擦，以下說(shuō)法正確的是（ ）

A. 若加速度增大，豎直擋板對(duì)球的彈力增大

B. 若加速度足夠大，斜面對(duì)球的彈力可能為零

C. 斜面和擋板對(duì)球的彈力及球的重力的的合力等于

D. 無(wú)論加速度大小如何，斜面對(duì)球一定有彈力的作用，而且該彈力是一個(gè)定值

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