如右圖所示，兩足夠長的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，間距為L，左端接有一阻值為R的電阻；所在空間分布有豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場．有兩根導(dǎo)體棒c、d質(zhì)量均為m，電阻均為R，相隔一定的距離垂直放置在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌緊密接觸，它們與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.現(xiàn)對(duì)c施加一水平向右的外力，使其從靜止開始沿導(dǎo)軌以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．(已知導(dǎo)體棒c始終與導(dǎo)軌垂直、緊密接觸，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，重力加速度為g)
 
(1)經(jīng)多長時(shí)間，導(dǎo)體棒d開始滑動(dòng)；
(2)若在上述時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒d上產(chǎn)生的熱量為Q，則此時(shí)間內(nèi)水平外力做的功為多少？

(1) 　(2)

解析試題分析：(1)設(shè)導(dǎo)體棒d剛要滑動(dòng)的瞬間，流過d的電流為I，c的瞬時(shí)速度為v
電動(dòng)勢①
流過d的電流         
②
d受到的安培力大小為
③
對(duì)d受力分析后，得
④
c的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
⑤
綜合①、②、③、④、⑤并代入已知得
t＝⑥
v＝.⑦
(2)導(dǎo)體棒d上產(chǎn)生的熱量為Q，則整個(gè)電路上產(chǎn)生的熱量為
⑧
c發(fā)生的位移為
⑨
外力做的功為
⑩
由⑥、⑦、⑧、⑨、⑩并代入已知得
?
考點(diǎn)：考查了導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)，以及動(dòng)能定理的應(yīng)用
點(diǎn)評(píng)：做此類型問題的關(guān)鍵是對(duì)安培力的正確分析，安培力是連接電磁問題與力學(xué)的橋梁

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：計(jì)算題

（8分）面積S = 0.2m2、n = 100匝的圓形線圈，處在如圖所示的磁場內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間t變化的規(guī)律是B = 0.02t，R = 3Ω，C = 30μF，線圈電阻r = 1Ω，求：

（1）通過R的電流大小和方向 
（2）電容器的電荷量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)“n”形導(dǎo)線框可繞AB軸轉(zhuǎn)動(dòng)，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝ T(磁場無限大)，線框的CD邊長為l1＝20 cm，CE、DF邊長均為l2＝10 cm，線圈電阻r＝1 Ω，轉(zhuǎn)速為50 r/s. 外電路電阻R＝4 Ω，若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，

(1)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值；
(2)由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉(zhuǎn)過60°角時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢；
(3)交流電壓表的示數(shù)；
(4)周期內(nèi)通過R的電荷量為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（20分）如圖所示，相互平行的足夠長的光滑絕緣軌道MN和PQ水平固定，有一質(zhì)量為m、電阻為R的水平導(dǎo)體框abcd（其長度ab=cd=L1寬度ad=bc=L2）可沿軌道滑動(dòng)，滑動(dòng)時(shí)ab、cd邊始終保持與軌道垂直。軌道所在空間存在豎直方向的磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小沿x坐標(biāo)正向（水平向右）按B=kx（k為已知的常數(shù)）隨坐標(biāo)x成正比增強(qiáng)�，F(xiàn)對(duì)導(dǎo)體框施加一大小恒為F的外力，使它由靜止開始從坐標(biāo)原點(diǎn)O開始向右運(yùn)動(dòng)，問：

⑴若從上往下看，框中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，那么磁場方向如何？導(dǎo)體框的運(yùn)動(dòng)情況如何？試定性作出描述。
⑵當(dāng)導(dǎo)體框向右運(yùn)動(dòng)的速度為v時(shí)，框中的電流為多大？
⑶導(dǎo)體框向右運(yùn)動(dòng)能提供的最大電功率為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩條足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌豎直固定放置，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，其間距為L=2m。在兩導(dǎo)軌之間有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場，其方向垂直導(dǎo)軌所在的豎直面水平向外。金屬棒ab的質(zhì)量為m1=2kg，金屬棒cd的質(zhì)量為m2=1kg，ab和cd都與導(dǎo)軌垂直放置，且其長度剛好都和導(dǎo)軌寬度相同，ab和cd的電阻之和為R=1Ω。開始時(shí)使ab和cd都靜止。當(dāng)ab棒在豎直面向上的外力作用下，以加速度大小為a1=1m/s2沿兩導(dǎo)軌所在的豎直面向上開始做勻加速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，cd棒也由靜止釋放。ab棒和cd棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終和導(dǎo)軌垂直，且和導(dǎo)軌接觸良好。重力加速度為g=10m/s2。試求：

（1）當(dāng)cd棒沿兩導(dǎo)軌所在的豎直面向下運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a2=2m/s2時(shí)，作用在ab棒上的外力大小和回路中的總電功率；
（2）當(dāng)cd棒沿兩導(dǎo)軌所在的豎直面向下運(yùn)動(dòng)的速度最大時(shí)，作用在ab棒上的外力大小和回路中的總電功率。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩根平行的導(dǎo)軌處于同一水平面內(nèi)，相距為L．導(dǎo)軌左端用阻值為R的電阻相連，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。導(dǎo)軌上跨接一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．整個(gè)裝置放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場寬度為S1．現(xiàn)對(duì)桿施加一水平向右的恒定拉力F，使它由靜止開始進(jìn)入磁場區(qū)域，當(dāng)金屬桿離開磁場時(shí)立即將拉力F撤去，金屬桿繼續(xù)運(yùn)動(dòng)了一段距離后停止在導(dǎo)軌上。已知重力加速度為g．

（1）若金屬桿在離開磁場前就做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求勻速運(yùn)動(dòng)的速度；
（2）金屬桿運(yùn)動(dòng)過程，通過電阻R的電量是多少？
（3）若金屬桿離開磁場繼續(xù)運(yùn)動(dòng)了S2后停止在導(dǎo)軌上。金屬桿運(yùn)動(dòng)過程，電阻R產(chǎn)生的熱量是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，導(dǎo)體框架的平行導(dǎo)軌間距d＝1m，框架平面與水平面夾角＝30°，勻強(qiáng)磁場方向垂直框架平面向上，且B＝0.2T，導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m＝0.2kg，R=0.1，水平跨在導(dǎo)軌上，且可無摩擦滑動(dòng)（g取10m/s2）求：

⑴ab下滑的最大速度
⑵以最大速度下滑時(shí)，ab棒上的電熱功率。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

下列關(guān)于電磁波的說法中，正確的是（    ）

A．電磁波是縱波　　　　　　　　　　　
B．電磁波可以傳遞能量
C．電磁波不能在真空中傳播　　　　　　
D．電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度都是3×108m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖甲所示，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢的圖象如圖乙所示，則

A．t =0.005s時(shí)線框的磁通量變化率為零
B．t =0.01s時(shí)線框平面與中性面重合
C．線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢有效值為311V
D．線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢的頻率為100Hz

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