17．如圖所示，豎直平面內(nèi)放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌，電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T，導(dǎo)體棒ab、cd長(zhǎng)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(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），此時(shí)cd靜止不動(dòng)，則ab上升過(guò)程中，求：
（1）ab受到的拉力大小
（2）ab向上運(yùn)動(dòng)的速度大小
（3）在2 s內(nèi)，拉力做功以及回路中產(chǎn)生的焦耳熱．

分析 （1）以兩根導(dǎo)體棒為整體根據(jù)平衡條件求解拉力；
（2）對(duì)cd棒根據(jù)平衡條件結(jié)合安培力的計(jì)算公式求解；
（3）感應(yīng)運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算公式求解位移大小，根據(jù)功的計(jì)算公式求解拉力做功；根據(jù)動(dòng)能定理和功能關(guān)系求解回路中產(chǎn)生的焦耳熱．

解答 解：（1）以兩根導(dǎo)體棒為整體，整體受力平衡，有：F=2G=0.2N；
（2）設(shè)ab向上運(yùn)動(dòng)的速度為v，根據(jù)平衡條件，對(duì)cd棒有：BIL=G，
即：$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{2R}$=G，
代入數(shù)據(jù)解得：v=2m/s；
（3）在2 s內(nèi)ab棒向上運(yùn)動(dòng)的距離為h=vt=4m，
根據(jù)功的計(jì)算公式可得：WF=Fh=0.8J，
克服重力做的功為WG=Gh=0.4J
根據(jù)動(dòng)能定理有：WF-WG-WFA=0    
又因?yàn)?WFA=Q，
所以Q=WF-WG=0.4J．
答：（1）ab受到的拉力大小為0.2N；
（2）ab向上運(yùn)動(dòng)的速度大小為2m/s；
（3）在2 s內(nèi)，拉力做功為0.8J，回路中產(chǎn)生的焦耳熱為0.4J．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于電磁感應(yīng)問(wèn)題研究思路常常有兩條：一條從力的角度，根據(jù)牛頓第二定律或平衡條件列出方程；另一條是能量，分析涉及電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題，根據(jù)動(dòng)能定理、功能關(guān)系等列方程求解．

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

15．下列物理現(xiàn)象正確的是（　�。�
A．電子的衍射現(xiàn)象說(shuō)明實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性
B．鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核的聚變
C．能量越大的光子波長(zhǎng)越長(zhǎng)
D．核力是強(qiáng)相互作用

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

8．邁克爾•法拉第是英國(guó)物理學(xué)家，他在電磁學(xué)方面做出很多重要貢獻(xiàn)．如圖是法拉第做成的世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)模型的原理圖．將銅盤放在磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿過(guò)銅盤，在a、b兩處用電刷將導(dǎo)線分別與銅盤的邊緣和轉(zhuǎn)軸良好接觸，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤（沿磁場(chǎng)方向看），就可以使閉合電路獲得電流，讓小燈泡發(fā)光．則（　�。�
A．a端電勢(shì)低，b端電勢(shì)高
B．如轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍
C．如轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則流過(guò)燈泡的電流將變?yōu)樵瓉?lái)的4倍
D．如順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤，則小燈泡不會(huì)發(fā)光

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

5．如圖所示，abcd為水平放置的平行“”形光滑金屬導(dǎo)軌，間距為l．導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．已知金屬桿MN傾斜放置，與導(dǎo)軌成θ角，單位長(zhǎng)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(dòng)（金屬桿滑動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)軌接觸良好）．則（　�。�
A．電路中N點(diǎn)電勢(shì)低
B．電路中感應(yīng)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$\frac{{B}^{2}l{v}^{2}}{rsinθ}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

12．如圖所示，“”型平行金屬導(dǎo)軌LMN和OPQ分別固定，所構(gòu)成的兩個(gè)平面粗糙程度相同，MNPQ水平，LMOP傾斜、與水平面的夾角為θ．將兩根電阻均為R、質(zhì)量均為m的導(dǎo)體桿ab和cd，垂直放置在導(dǎo)軌上，cd桿剛好靜止．現(xiàn)以MP連線為界，在水平導(dǎo)軌間加豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1，傾斜導(dǎo)軌間加垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2，兩個(gè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，讓ab桿在水平恒力作用下由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)．當(dāng)cd桿再次剛要滑動(dòng)時(shí)ab桿恰好運(yùn)動(dòng)了位移x達(dá)到最大速度，已知兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)．求：
（1）ab桿由靜止到剛好達(dá)到最大速度的過(guò)程中流過(guò)桿cd的電量；
（2）桿ab的最大速度；
（3）ab桿由靜止到剛好達(dá)到最大速度的過(guò)程中兩桿產(chǎn)生的總的焦耳熱．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

2．如圖所示，兩根光滑的長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌MN、M′N′平行放置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，電阻不計(jì)，M、M′處接有如圖所示的電路，電路中各電阻的阻值均為R，電容器的電容為C．長(zhǎng)度也為L(zhǎng)、阻值也為R的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．a(chǎn)b在外力作用下向右以速度v勻速運(yùn)動(dòng)且與導(dǎo)軌保持良好接觸，在ab運(yùn)動(dòng)距離為x的過(guò)程中，求：
（1）金屬棒ab產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E
（2）電容器所帶的電荷量q．
（3）整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

9．如圖所示，金屬導(dǎo)軌MN、PQ之間的距離L=1m，導(dǎo)軌左端所接的電阻R=1Ω，金屬棒ab可沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T，ab在外力作用下以v=2m/s的速度向右勻速滑動(dòng)，導(dǎo)體棒的電阻為r=1Ω，其它電阻不計(jì)．求：
（1）通過(guò)導(dǎo)體電流的大小？
（2）金屬棒所受安培力的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

6．把一線框從一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速拉出，如圖所示．第一次拉出的速率是 v，第二次拉出速率是 2v，其它條件不變，則前后兩次拉力大小之比是1：2，線框產(chǎn)生的熱量之比是1：2，通過(guò)導(dǎo)線截面的電量之比是1：1．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

7．下列現(xiàn)象中，與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的是（　　）
A．β衰變現(xiàn)象B．光電效應(yīng)現(xiàn)象C．原子發(fā)光現(xiàn)象D．α粒子散射現(xiàn)象

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