如圖所示，水平面上有兩電阻不計的光滑金屬導軌平行固定放置，間距d＝0.5m，左端通過導線與阻值為2Ω的電阻R連接，右端通過導線與阻值為4Ω的小燈泡L連接；在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強磁場，CE長為2m，CDEF區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應強度B如圖所示隨時間t變化；在t＝0s時，一阻值為2Ω的金屬棒在恒力F作用下由靜止從AB位置沿導軌向右運動，當金屬棒從AB位置運動到EF位置的全過程中，小燈泡的亮度都沒有變化。求：⑴通過小燈泡的電流強度；⑵恒力F的大��；⑶金屬棒的質(zhì)量。
⑴0.1A  ⑵0.3N ⑶1.2kg
⑴金屬棒未進入磁場，電路總電阻R總=R并+RL=5Ω      ①
回路中的感應電動勢E=="0.5V         " ②
通過燈泡的電流  IL=="0.1A           " ③
⑵因燈泡亮度不變，故在t=4s末金屬棒剛好進入磁場，且做勻速運動，此時金屬棒中的電流為
I=IR+IL=0.3A　　　　　　　　　　　　④
恒力F的大小為 F=F安=BId=2×0.3×0.5N="0.3N    " ⑤
⑶金屬棒進入磁場后回路中的總電阻　　�、�
金屬棒中感應電動勢 E=Bdv=I="1v       " ⑦
t=4s末金屬棒的速度 v=="1m/s    " ⑧
　0～4s金屬棒的加速度  a=v/t=0.25m/s2        ⑨
由F="ma" 得金屬棒的質(zhì)量  m=F/a=1.2kg
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，平行金屬導軌光滑并且固定在水平面上，導軌一端連接電阻R，其它電阻不計，垂直于導軌平面有一勻強磁場，磁感應強度為B，當一質(zhì)量為m的金屬棒ab在水平恒力F作用下由靜止向右滑動（　�。�
A．棒從靜止到最大速度過程中，棒的加速度不斷增大
B．棒從靜止到最大速度過程中，棒克服安培力所做的功等于棒的動能的增加量和電路中產(chǎn)生的內(nèi)能
C．棒ab作勻速運動階段，外力F做的功等于電路中產(chǎn)生的內(nèi)能
D．無論棒ab做何運動，它克服安培力做的功一定等于電路中產(chǎn)生的內(nèi)能

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，邊長為L的正方形金屬框，匝數(shù)為n,質(zhì)量為m，電阻為R，用細線把它懸掛于一個有界的勻強磁場邊緣，金屬框的上半部處于磁場內(nèi)，下半部處于磁場外．磁場隨時間變化規(guī)律為B＝kt(k>0)，已知細線所能承受的最大拉力為2mg，下列說法正確的是（   ）
A．線圈的感應電動勢大小為nk·
B．細繩拉力最大時，金屬框受到的安培力大小為mg
C．從t＝0開始直到細線會被拉斷的時間為
D．以上說法均不正確

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，兩根互相絕緣的通電長直導線，正交地放在水平面上。兩個相同的閉合圓形線圈a、b放在同一水平面上，兩線圈的圓心到兩導線的距離都是d。設兩直導線中的電流強度相等，方向如圖所示。若兩根導線中的電流以相同的變化率均勻減小。則 (      )
A．a(chǎn)中有順時針方向的感應電流，b中無感應電流
B．b中有順時針方向的感應電流，a中無感應電流
C．a(chǎn)中有逆時針方向的感應電流，b中無感應電流
D．b中有逆時針方向的感應電流，a中無感應電流

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，磁感應強度的方向垂直于軌道平面斜向下，當磁場從零均勻增大時，金屬桿ab始終處于靜止狀態(tài)，則金屬桿受到的靜摩擦力將     （   ）
A．逐漸增大
B．逐漸減小
C．先逐漸增大，后逐漸減小
D．先逐漸減小，后逐漸增大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，有兩個同心導體圓環(huán)。內(nèi)環(huán)中通有順時針方向的電流，外環(huán)中原來無電流。當內(nèi)環(huán)中電流逐漸增大時，外環(huán)中有無感應電流？方向如何？

 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

距地面某一高度處在水平面內(nèi)固定一個閉合導線環(huán)，在它的正上方距地h高處有一質(zhì)量為m、豎直放置的小條形磁鐵，將其釋放做初速為零的下落運動，剛好不接觸地穿過導線環(huán)，落地前的瞬時速度為V．如果忽略空氣阻力，則（　�。�
A．V=
2gh
B．
1
2
mv2=mgh
C．導體環(huán)獲得的電能E電=
1
2
mv2-mgh
D．導體環(huán)增加的內(nèi)能△E內(nèi)=mgh-
1
2
mv2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，AB、CD是處在方向垂直紙面向里、磁感應強度為B1的勻強磁場的兩條金屬導軌（足夠長），導軌寬度為d，導軌通過導線分別與平行金屬板MN相連，有一與導軌垂直且始終接觸良好的金屬棒ab以某一速度沿著導軌做勻速直線運動。在y軸的右方有一磁感應強度為B2的方向垂直紙面向外的勻強磁場，在x軸的下方有一場強為E的方向平行x軸向右的勻強電場�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子在M板由靜止經(jīng)過平行金屬板MN，然后以垂直于y軸的方向從F處沿直線穿過y軸，而后從x軸上的G處以與x軸正向夾角為60°的方向進入電場和磁場疊加的區(qū)域，最后到達y軸上的H點。已知OG長為l，不計粒子的重力。求：

（1）金屬棒ab做勻速直線運動速度的大小B？
（2） 粒子到達H點時的速度多大？
（3）要使粒子不能回到y(tǒng)軸邊界， 電場強度以滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（14分） 如圖所示，兩根豎直放置的平行光滑金屬導軌，上端接阻值R＝3 Ω的定值電阻．水平虛線間有與導軌平面垂直的勻強磁場B，磁場區(qū)域的高度為d＝0.3 m．導體棒a的質(zhì)量ma＝0.2 kg，電阻Ra＝3 Ω；導體棒b的質(zhì)量mb＝0.1 kg，電阻Rb＝6 Ω.它們分別從圖中P、Q處同時由靜止開始在導軌上無摩擦向下滑動，且都能勻速穿過磁場區(qū)域，當b剛穿出磁場時a正好進入磁場．設重力加速度為g＝10 m/s2，不計a、b之間的作用，整個過程中a、b棒始終與金屬導軌接觸良好，導軌電阻忽略不計．求：

（1）在整個過程中，a、b兩棒克服安培力做的功分別是多少；
（2）a、b棒進入磁場的速度；
（3）分別求出P點和Q點距A1的高度．

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