题目内容
2．
如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距L=1 m，一理想电流表和一电阻R=10Ω的电阻通过导线与两导轨相连，导轨之间存在着方向相同、高度均为h的匀强磁场Ⅰ、Ⅱ，匀强磁场与导轨平面垂直．一质量为m=1 kg、有效电阻也为R=10Ω的导体棒，从距磁场Ⅰ下方边界一定距离处，在F=20 N的恒定外力作用下从静止开始竖直向上运动，导体棒在Ⅰ磁场中运动的过程中电流表的示数恒为1 A，导体棒离开磁场Ⅱ前的一段时间内电流表的示数恒为2 A，导体棒始终保持水平，不计导轨的电阻．（g=10 m/s2）．求：（1）Ⅰ、Ⅱ两磁场的磁感应强度分别为多大？
（2）导体棒开始运动的位置到磁场Ⅰ下端的距离．
分析 （1）根据电流强度恒定确定速度恒定，受力平衡，根据受力平衡列方程求解；
（2）求出匀速运动的速度，再根据动能定理求解．
解答 解：（1）导体棒进入Ⅰ磁场时，导体棒做匀速运动，根据平衡条件可得：
F=mg+B1I1L，
代入数据解得：B1=10T，
导体棒离开Ⅱ磁场前一段时间，导体棒做匀速运动，根据平衡条件可得：
F=mg+B2I2L，
代入数据解得：B2=5T；
（2）设导体棒进入Ⅰ区时的速度为v，根据闭合电路的欧姆定律可得：
I1=$\frac{{E}_{1}}{R+R}$=$\frac{{B}_{1}Lv}{2R}$，
代入数据解得：v=2m/s，
设导体棒开始运动的位置到磁场Ⅰ下端的距离为d，根据动能定理可得：
（F-mg）d=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$，
代入数据解得：d=0.2m．
答：（1）Ⅰ、Ⅱ两磁场的磁感应强度分别为10T、5T；
（2）导体棒开始运动的位置到磁场Ⅰ下端的距离0.2m．
点评 对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，重点是分析安培力作用下物体的平衡问题；另一条是能量，分析电磁感应现象中的能量如何转化是关键．
练习册系列答案
相关题目
12．
如图所示，电路中电源的内阻不能忽略，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，下列说法正确的是（ ）
如图所示，电路中电源的内阻不能忽略，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，下列说法正确的是（ ）| A． | A比B先亮，然后A灭 | B． | B比A先亮 | ||
| C． | A、B一起亮，然后A灭 | D． | A、B一起亮，然后B灭 |
13．以下说法中，正确的是（ ）
| A． | 只有物体所受合外力为零时，它的机械能才守恒 | |
| B． | 做圆周运动的物体其所受的合外力即为其向心力 | |
| C． | 一对作用力与反作用力所做的功一定是大小相等、正负相反的 | |
| D． | 做曲线运动物体的加速度方向跟它的速度方向一定不在同一直线上 |
如图所示，固定光滑的平行金属导轨CD与EF间距为L=1m，与水平地面夹角为θ，且sinθ=0.4，导轨C、E两端用电阻R=0.8Ω的导线连接，导轨的电阻不计，导轨处在磁感应强度为B=0.1T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，一根电阻为r=0.2Ω的金属棒MN两端通过导电小轮搁在两导轨上，棒上有吸水装置P．取沿导轨向下为x轴正方向，坐标原点O在CE中点．开始时棒处在x=0位置（即与CE重合），棒的起始质量不计．设棒自静止起下滑，质量逐渐增大，设棒质量的增大与位移x的平方根成正比，即m=k$\sqrt{x}$，k为常数，其值满足k2=10-4kg2/m，g=10m/s2
7．
如图所示，竖直平面内xOy坐标系中，有垂直于纸面向里的匀强磁场，y轴上固定一根粗糙绝缘细杆（细杆的下端刚好在坐标原点O处），将一个不计重力的带电圆环（可视为质点）套在细杆上，圆环在竖直向下的恒力F作用下，从P处由静止开始运动，从O处离开细杆，已知圆环离开细杆前已经匀速运动，离开细杆时撤去拉力F，圆环恰好在磁场中绕x轴上的O′点做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（ ）
如图所示，竖直平面内xOy坐标系中，有垂直于纸面向里的匀强磁场，y轴上固定一根粗糙绝缘细杆（细杆的下端刚好在坐标原点O处），将一个不计重力的带电圆环（可视为质点）套在细杆上，圆环在竖直向下的恒力F作用下，从P处由静止开始运动，从O处离开细杆，已知圆环离开细杆前已经匀速运动，离开细杆时撤去拉力F，圆环恰好在磁场中绕x轴上的O′点做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（ ）| A． | 圆环沿细杆从P运动到O的过程中，加速度先增大后不变 | |
| B． | 圆环沿细杆从P运动到O的过程中，速度先减小后不变 | |
| C． | 圆环沿细杆从P运动到O的过程中，摩擦力先增大后不变 | |
| D． | 若圆环从杆上P′点由静止开始运动，其他条件不变，圆环离开细杆后仍能绕O′点做匀速圆周运动 |
如图所示的xOy坐标系中，y轴右侧空间存在范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于xOy平面向里．P点的坐标为（-6L，0），Q1、Q2两点的坐标分别为（0，3L），（0，-3L）．坐标为（-L，0）处的C点固定一平行于y轴放置一足够长的绝缘弹性挡板，带电粒子与弹性绝缘挡板碰撞前后，沿y方向分速度不变，沿x方向分速度反向，大小不变．带负电的粒子质量为m，电量为q，不计粒子所受重力．若粒子在P点沿PQ1方向进入磁场，经磁场运动后，求：
如图所示，小车A以恒定的速度v向左运动，当连接小车的细线与水平方向成θ角时，B物体的速度为vcosθ，且B物体受到的拉力大于B物体受到的重力（选填“大于”、“小于”或“等于”）
做平抛运动的物体的运动规律可以用如图所示的实验形象描述．