11．有兩平行的金屬導(dǎo)軌位于同一水平面上，相距為d，右端與一電阻R相連，整個(gè)系統(tǒng)位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里．現(xiàn)有一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒靜止置于導(dǎo)軌上，在水平外力作用下，以加速度a向左勻加速運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)過程中，始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好．已知導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度大小為g，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻可忽略．求：t時(shí)刻水平外力的大小？

分析 根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系求解t時(shí)刻導(dǎo)體棒的速度，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律求解安培力的表達(dá)式，根據(jù)牛頓第二定律列方程求解即可．

解答 解：由于導(dǎo)體棒做勻加速運(yùn)動(dòng)，因此t時(shí)刻導(dǎo)體棒的速度v=at，
導(dǎo)體棒切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為：E=Bdv=Bdat，
根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得：I=$\frac{E}{R}=\frac{Bdat}{R}$，
對(duì)導(dǎo)體棒進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可得t時(shí)刻水平外力F的大小，
即：F-μmg-F安=ma，
解得：F=μmg+ma+$\frac{{B}^{2}6ytokj2^{2}at}{R}$．
答：t時(shí)刻水平外力的大小為F=μmg+ma+$\frac{{B}^{2}pxlw6ca^{2}at}{R}$．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于電磁感應(yīng)問題研究思路常常有兩條：一條從力的角度，主要是根據(jù)安培力作用下的平衡問題、牛頓第二定律、動(dòng)量定理等列方程求解；另一條是能量角度，分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量如何轉(zhuǎn)化，根據(jù)能量守恒定律、焦耳定律等求解是關(guān)鍵．

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：選擇題

13．如圖所示，A為通電線圈，電流方向如圖所示，B、C為與A在同一平面內(nèi)的兩同心圓，ΦB、ΦC分別為通過兩圓面的磁通量的大小，下列判斷正確的是（　�。�
A．ΦB=ΦCB．ΦB＞ΦCC．ΦB＜ΦCD．無法判斷

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

14．五個(gè)直徑均為d=5cm的圓環(huán)連接在一起，用細(xì)線懸于O點(diǎn)．槍管水平時(shí)槍口中心與第五個(gè)環(huán)心在同一水平面上，如圖所示，它們相距20m，且連線與環(huán)面垂直．已知子彈的速度為200m/s，子彈射出的同時(shí)燒斷細(xì)，則子彈會(huì)穿過第5個(gè)圓環(huán)（不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

11．如圖所示，在光滑水平面上放置一個(gè)長(zhǎng)木板，其左端放置一個(gè)大小可以忽略的帶正電的絕緣滑塊，所帶的電荷量為+q，若在整個(gè)空間突然加上一個(gè)水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)其場(chǎng)強(qiáng)大小為E，經(jīng)過時(shí)間t絕緣滑塊剛好到達(dá)長(zhǎng)木板的最右端，此時(shí)撤去水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，同時(shí)加上豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使絕緣滑塊剛好在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間絕緣滑塊剛好與長(zhǎng)木板的最左端相遇，若設(shè)絕緣滑塊的質(zhì)量為m，長(zhǎng)木板的質(zhì)量為M，長(zhǎng)木板和絕緣滑塊之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為μ并且滿足：μ=$\frac{Eq}{5mg}$，2M=m，其中已知：滑動(dòng)摩擦系數(shù)為μ，長(zhǎng)木板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間．試求：
（1）絕緣滑塊剛好到達(dá)長(zhǎng)木板的最右端的時(shí)間t；
（2）絕緣滑塊剛好在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．圖甲是法拉第于1831年發(fā)明的人類歷史上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)--圓盤發(fā)電機(jī)．圖乙為其示意圖，銅盤安裝在水平的銅軸上，磁感線垂直穿過銅盤；兩塊銅片M、N分別與銅軸和銅盤邊緣接觸，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤，電阻R就有電流通過．則下列說法正確的是（　　）
A．回路中恒定電流的大小與銅盤轉(zhuǎn)速有關(guān)
B．回路中有大小和方向都作周期性變化的渦流
C．回路中電流方向不變，從M經(jīng)導(dǎo)線流進(jìn)電阻R，再?gòu)腘流向銅盤
D．銅盤繞銅軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，沿半徑方向上的金屬“條”切割磁感線，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

16．如圖所示，某同學(xué)用大小為5N、方向與豎直黑板面成θ=53°的力將黑板擦沿黑板表面豎直向上緩慢推動(dòng)，黑板擦無左右運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，已知黑板的規(guī)格為4.5×1.5m2，黑板的下邊緣離地的高度為0.8m，黑板擦（可視為質(zhì)點(diǎn)）的質(zhì)量為0.1kg，g=10m/s2，sin53°=0.8，求：
（1）求黑板擦與黑板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（2）當(dāng)她擦到離地高度2.05m時(shí)，黑板擦意外脫手沿黑板面豎直向下滑落，求黑板擦砸到黑板下邊緣前瞬間的速度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

3．如圖所示，光滑平行的水平金屬導(dǎo)軌MN和PQ，間距L=10m，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上，MP間接有電阻R=3.0Ω，質(zhì)量為m=1.0kg，阻值為r=1.0Ω的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，在水平恒力F=9.0N作用下靜止開始運(yùn)動(dòng)，V-t圖象如圖乙，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)．求：
（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
（2）若在0-t時(shí)間內(nèi)流經(jīng)R的電荷量為q=9C，求此過程中R上消耗的焦耳熱Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．如圖所示，一高度為的光滑水平面與一傾角為θ的斜面連接，一小球以速度v從平面的右端P點(diǎn)向右水平拋出．則小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間（　�。�
A．一定與h的大小有關(guān)B．一定與v的大小有關(guān)
C．當(dāng)v大于$\sqrt{\frac{gh}{2}}$cotθ時(shí)，t與h無關(guān)D．當(dāng)v小于$\sqrt{\frac{gh}{2}}$cotθ時(shí)，t與v有關(guān)

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

1．如圖所示，兩塊質(zhì)量均為M=0.6kg的木塊A、B并排放置在光滑的水平桌面上，一顆質(zhì)量m=0.1kg的子彈C（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v0=40m/s的水平速度射入A后完全進(jìn)入B，最終和B一起運(yùn)動(dòng)，測(cè)得A、B在水平地面上的落地點(diǎn)至桌邊緣的水平距離之比為1：2，求C在A中運(yùn)動(dòng)時(shí)系統(tǒng)機(jī)械能的損失與C在B中運(yùn)動(dòng)時(shí)系統(tǒng)機(jī)械能的損失之比△E1：△E2．

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