5．如圖所示，abcd為水平放置的平行“”形光滑金屬導軌，間距為l．導軌間有垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應強度大小為B，導軌電阻不計．已知金屬桿MN傾斜放置，與導軌成θ角，單位長度的電阻為r，保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動（金屬桿滑動過程中與導軌接觸良好）．則（　�。�
A．電路中N點電勢低
B．電路中感應電流的大小為$\frac{Bvsinθ}{r}$
C．金屬桿所受安培力的大小為$\frac{{B}^{2}lvsinθ}{r}$
D．金屬桿的熱功率為$\frac{{B}^{2}l{v}^{2}}{rsinθ}$

分析 根據(jù)右手定則判斷感應電流的方向，從而判斷電勢的高低．根據(jù)E=BLv，L是有效的切割長度，求解感應電動勢．根據(jù)閉合電路歐姆定律求感應電流的大�。蒄=BIL求安培力，由功率公式求解金屬桿的熱功率

解答 解：A、根據(jù)右手定則知，金屬桿中的感應電流方向為N到M，M相當于電源的正極，N相當于電源的負極，可知電路中N點電勢低，故A正確．
B、設MN的長度為L，切割產(chǎn)生的感應電動勢E=BLsinθ•v，則感應電流I=$\frac{E}{R}=\frac{BLsinθ•v}{Lr}=\frac{Bvsinθ}{r}$，故B正確．
C、金屬桿所受的安培力${F}_{A}=BIL=\frac{{B}^{2}Lvsinθ}{r}=\frac{{B}^{2}lv}{r}$，故C錯誤．
D、金屬棒的熱功率P=${I}^{2}•\frac{lr}{sinθ}$=$\frac{{B}^{2}{v}^{2}lsinθ}{r}$，故D錯誤．
故選：AB．

點評 本題考查導體切割磁感線中的電動勢和安培力公式的應用，要注意明確E=BLv中L為導軌寬度，即導線的有效切割長度，而求安培力時L為存在電流的總長度．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．下列說法正確的是（　�。�
A．Th核發(fā)生一次α衰變時，新核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了2
B．太陽輻射的能量最主要來自太陽內部的裂變反應
C．若使放射性物質的溫度升高，其半衰期可能變小
D．用14eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子，可使其電離

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

4．雨天一同學站在學�；@球場上撐著一把雨傘，雨傘邊緣可看作一個水平的圓，半徑r=40cm，高出地面h=1.8m．該同學讓雨傘以角速度ω=1.25rad/s旋轉時，雨點自雨傘邊緣甩出落在地面上形成一個大圓周．雨點離開雨傘時速度可認為與雨傘邊緣的速度相同，不計空氣阻力，取g=10m/s2，求：
（1）雨點自邊緣甩出后到達地面的時間t；
（2）落地雨點形成的大圓周的半徑R．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．月球探測器在月面實現(xiàn)軟著陸是非常困難的，探測器接觸地面瞬間速度為豎起向下的v1，大于要求的軟著陸速度v0．為此科學家們設計了一種叫電磁阻尼緩沖裝置，其原理如圖所示，主要部件為緩沖滑塊K和絕緣光滑的緩沖軌道MN和PQ．探測器主體中還有超導線圈（圖中未畫出），能在兩軌道間產(chǎn)生垂直于導軌平面的勻強磁場．導軌內的緩沖滑塊由高強度絕緣材料制成，滑塊K上繞有閉單匝矩形線圈abcd，線圈的總電阻為R，ab邊長為L．當探測器接觸地面時，滑塊K立即停止運動，此后線圈與軌道間的磁場發(fā)生作用，使探測器主體做減速運動，從而實現(xiàn)緩沖．已知裝置中除緩沖滑塊（含線圈）外的質量為m，月球表面的重力加速度為g/6，不考慮運動磁場產(chǎn)生的電場．

（1）當緩沖滑塊剛停止運動時，判斷線圈中感應電流的方向和線圈ab邊受到的安培力的方向；
（2）為使探測器主體減速而安全著陸，磁感應強度B至少應多大？
（3）當磁感應強度為B0時，探測器主體可以實現(xiàn)軟著陸，若從v1減速到v0的過程中，通過線圈截面的電量為q，求該過程中線圈中產(chǎn)生的焦熱Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．如圖水平導軌MN、PQ間距為L，整個空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B，兩根導體棒a、b，質量均為m，電阻均為R，垂直于導軌放在導軌上，它們與導軌間動摩擦因數(shù)均為μ，現(xiàn)用一水平恒力F拉動b棒由靜止開始運動，當b棒運動了距離S時，達到其最大速度，而此時a棒恰能依然保持靜止而不向右運動，分析時可以認為滑動摩擦力與最大靜摩擦力大小相等，求：
（1）恒力F的大�。�
（2）當b棒運動距離S過程中，整個回路產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖所示，光滑平行金屬導軌固定在水平面上，導軌間距L=0.5m，左端連接R=0.5Ω的電阻，右端連接一對金屬卡環(huán)．導軌間MN右側（含MN）存在方向垂直導軌平面向下的勻強磁場．磁感強度的B-t圖如圖乙所示．質量為m=1kg的金屬棒與質量也為m的物塊通過光滑滑輪由繩相連，繩始終處于繃緊狀態(tài)．PQ、MN到右端卡環(huán)距離分別為17.5m和15m．t=0時刻由PQ位置靜止釋放金屬棒，棒與導軌始終接觸良好，滑至導軌右端被卡環(huán)卡住不動．金屬導軌、卡環(huán)、金屬棒的電阻均不計，g取10m/s2．求：
（1）金屬棒進入磁場時的速度；
（2）金屬棒進入磁場時受到的安培力；
（3）在0～6s時間內電路中產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．如圖所示，豎直平面內放置的兩根平行金屬導軌，電阻不計，勻強磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度B=0.5 T，導體棒ab、cd長度均為0.2 m，電阻均為0.1Ω，重力均為0.1 N，現(xiàn)用力F向上拉動導體棒ab，使之勻速上升（導體棒ab、cd與導軌接觸良好），此時cd靜止不動，則ab上升過程中，求：
（1）ab受到的拉力大小
（2）ab向上運動的速度大小
（3）在2 s內，拉力做功以及回路中產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．如圖所示，在光滑絕緣的水平面上方，有兩個方向相反的水平方向勻強磁場，PQ為兩個磁場的邊界，磁場范圍足夠大，磁感應強度的大小分別為B1=B、B2=2B．一個豎直放置的邊長為a、質量為m、電阻為R的正方形金屬線框，以速度v垂直磁場方向從圖中實線位置開始向右運動，當線框運動到分別有一半面積在兩個磁場中時，線框的速度為$\frac{v}{2}$，則下列結論中正確的是（　�。�
A．此過程中通過線框截面的電量為$\frac{3B{a}^{2}}{2R}$
B．此過程中回路產(chǎn)生的電能為$\frac{1}{2}$mv2
C．此時線框中的電功率為$\frac{{B}^{2}{a}^{2}{v}^{2}}{R}$
D．此時線框的加速度為$\frac{9{B}^{2}{a}^{2}v}{2mR}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．一通電直導線處于垂直紙面向里的勻強磁場中，電流方向如圖所示，則直導線所受安培力的方向為（　�。�
A．向上B．向下C．向左D．向右

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