16．如圖所示，兩條電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．導(dǎo)體棒動(dòng)ab、cd長(zhǎng)度均為0.2m，電阻均為0.1Ω，重力均為0.1N．現(xiàn)用力向上拉動(dòng)導(dǎo)體棒ab，使之勻速上升（導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌接觸良好，且始終與導(dǎo)軌垂直），此時(shí)cd靜止不動(dòng)．則ab上升時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．ab受到的拉力大小為2NB．ab向上運(yùn)動(dòng)的速度為2m/s
C．2 s內(nèi)拉力做功為0.6JD．2 s內(nèi)有0.8J的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

分析 要使cd始終保持靜止不動(dòng)，cd棒受到的安培力與重力平衡，ab勻速上升，受力也平衡，對(duì)兩棒組成的整體研究，由平衡條件可求得推力的大�。�
對(duì)ab研究，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律求解速度．由焦耳定律求解2s內(nèi)產(chǎn)生的電能，由W=Fs=Fvt求解推力做功．

解答 解：A、導(dǎo)體棒ab勻速上升，受力平衡，cd棒靜止，受力也平衡，對(duì)于兩棒組成的整體，合外力為零，根據(jù)平衡條件可得：ab棒受到的推力F=2mg=0.2N，故A錯(cuò)誤．
B、對(duì)cd棒，受到向下的重力G和向上的安培力F安，由平衡條件得：F安=G，即BIL=G，又I=$\frac{BLv}{2R}$，聯(lián)立得：v=$\frac{2GR}{{B}^{2}{L}^{2}}$=$\frac{2×0.1×0.1}{0．{5}^{2}×0．{2}^{2}}$=2m/s，故B正確．
C、在2s內(nèi)拉力做的功為：W=F推vt=0.2×2×2J=0.8J，故C錯(cuò)誤．
D、在2s內(nèi)，電路產(chǎn)生的電能Q=$\frac{{E}^{2}}{2R}$t=$\frac{（BLv）^{2}}{2R}$t=$\frac{（0.5×0.2×2）^{2}}{2×0.1}$×2J=0.4J，則在2s內(nèi)，拉力做功，有0.4J的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故D錯(cuò)誤．
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 本題是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的力平衡問(wèn)題，關(guān)鍵是對(duì)安培力和電路的分析和計(jì)算．要靈活選擇研究對(duì)象，本題運(yùn)用整體法和隔離法結(jié)合，比較簡(jiǎn)潔．

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：多選題

5．某船要渡過(guò)300m寬的河，已知船相對(duì)水的速度始終為3m/s，河水的流速始終不變，大小為5m/s，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．該船要渡河所用時(shí)間最少為100s
B．該船渡河的最短位移是300m
C．該船要用最短的時(shí)間渡河，它的軌跡為曲線(xiàn)
D．該船不可能沿垂直河岸的航線(xiàn)抵達(dá)對(duì)岸

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

6．如圖所示，物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后進(jìn)入粗糙水平面（設(shè)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)前后速度大小不變），最后停在C點(diǎn)．每隔0.2秒通過(guò)速度傳感器測(cè)量物體的瞬時(shí)速度大小，下表給出了部分測(cè)量數(shù)據(jù)．求：
t/（s）0.00.20.4…1.41.6…
v/（m/s）0.01.22.4…0.80.4…
（1）物體在斜面加速度a1大小和水平面上的加速度a2大��；
（2）從A點(diǎn)達(dá)到C點(diǎn)的時(shí)間t；
（3）到達(dá)B點(diǎn)的瞬時(shí)速度vB大��；
（4）t=0.6s時(shí)瞬時(shí)速度大小v．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

4．一質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)由靜止出發(fā)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，途經(jīng)A、B、C三點(diǎn)和D、E、F三點(diǎn)，AB間距離為S1，BC間距離為S2，且過(guò)AB和BC段時(shí)間相等；而DE段和EF段距離相等，過(guò)DE段的平均速度為v1，過(guò)EF段的平均速度為v2．則OA間距離和過(guò)E點(diǎn)的速率分別為（　�。�
A．$\frac{（3{S}_{1}-{S}_{2}）^{2}}{8（{S}_{2}-{S}_{1}）}$；$\frac{{{v}_{1}}^{2}+{{v}_{2}}^{2}}{{v}_{2}-{v}_{1}}$
B．$\frac{（3{S}_{1}-{S}_{2}）^{2}}{8（{S}_{2}-{S}_{1}）}$；$\frac{{{v}_{1}}^{2}+{{v}_{2}}^{2}}{{v}_{1}+{v}_{2}}$
C．$\frac{（3{S}_{1}-{S}_{2}）^{2}}{8（{S}_{2}+{S}_{1}）}$；$\frac{{{v}_{1}}^{2}+{{v}_{2}}^{2}}{{v}_{2}-{v}_{1}}$
D．$\frac{（3{S}_{1}+{S}_{2}）^{2}}{8（{S}_{2}-{S}_{1}）}$；$\frac{{{v}_{1}}^{2}+{{v}_{2}}^{2}}{{v}_{1}+{v}_{2}}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

11．如圖所示，光滑且足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌MN．PQ相距L=1m，導(dǎo)軌平面與水平面夾角α=30°，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面斜向上，一金屬棒ab垂直于MN．PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒質(zhì)量m=0.8kg，電阻r=2Ω．兩金屬導(dǎo)軌的上端連接一電阻箱R，調(diào)節(jié)電阻箱使R=8Ω，現(xiàn)
將金屬棒由靜止釋放．取g=10m/s2，求：
（1）金屬棒下滑的最大速度vm；
（2）當(dāng)金屬棒下滑距離為x1=15m時(shí)速度恰好達(dá)到最大值，求金屬棒由靜止開(kāi)始下滑x2=20m的過(guò)程中，整個(gè)電路產(chǎn)生的電熱；
（3）改變電阻箱R的值，當(dāng)R為何值時(shí)，金屬棒由靜止開(kāi)始下滑x2=20m的過(guò)程中，流過(guò)R的電量為2C．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

1．如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在傾角θ=37°的絕緣斜面上，頂部接有一阻值R=3Ω的定值電阻，下端開(kāi)口，軌道間距L=1m．整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直斜面向上．質(zhì)量m=1kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上，ab在導(dǎo)軌之間的電阻r=1Ω，電路中其余電阻不計(jì)．金屬棒ab由靜止釋放后沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)時(shí)始終垂直于導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好．已知金屬棒ab與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，不計(jì)空氣阻力影響．sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2．求：
（1）金屬棒ab沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)的最大速度vm；
（2）金屬棒ab沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻R上的最大電功率PR；
（3）若從金屬棒ab開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至達(dá)到最大速度過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱總共為1.5J，求流過(guò)電阻R的總電荷量q．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

8．如圖所示，位于水平面內(nèi)的兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在的平面，導(dǎo)軌的一端與一電阻相連，金屬桿ab放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直，現(xiàn)用以平行于導(dǎo)軌的恒力F拉ab，使之由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)．金屬桿ab和導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，用E表示回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，i表示回路中的感應(yīng)電流，在i隨時(shí)間增大的過(guò)程中，電阻消耗的瞬時(shí)功率（　　）
A．等于F的功率B．等于F與安培力合力的功率
C．等于安培力功率的絕對(duì)值D．等于Ei

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

5．某工廠流水線(xiàn)車(chē)間傳送帶如圖所示：逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶長(zhǎng)L=4m，與水平面夾角為37°；小工件被一個(gè)接一個(gè)地靜止放到傳送帶頂端A點(diǎn)，小工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25；則在這些小工件被運(yùn)送到底端B點(diǎn)過(guò)程中，求：
（1）小工件剛放上傳送帶時(shí)的加速度大��；
（2）若要讓每個(gè)小工件都能最快地從A運(yùn)到B，傳送帶速率應(yīng)滿(mǎn)足的條件，并求出該最短時(shí)間；
（3）若要降低工廠耗能成本，要求每個(gè)小工件相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的路程都最短，傳送帶速率應(yīng)滿(mǎn)足的條件，并求出一個(gè)小工件相對(duì)傳送帶的最短路程．
已知g取10m/s2，函數(shù)y=x$\sqrt{a{x}^{2}+b}$-x2在x2=$\frac{2a}$（$\frac{1}{\sqrt{1-a}}$-1）時(shí)取最大值．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

6．如圖所示，虛線(xiàn)PQ、MN間存在水平勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電粒子質(zhì)量為m=2.0×10-11kg、電荷量為q=+1.0×10-5C，從a點(diǎn)由靜止開(kāi)始經(jīng)電壓為U=400V的電場(chǎng)加速后，垂直于PQ從b點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，從虛線(xiàn)MN上的c點(diǎn)離開(kāi)勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)速度方向與電場(chǎng)方向成30°角．已知PQ、MN間距為20cm，帶電粒子的重
力忽略不計(jì)．求：
（1）帶電粒子剛進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的速率v0；
（2）帶電粒子在PQ、MN間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（3）b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Ubc．

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