题目内容

【题目】如图所示，水平面上有两根光滑金属导轨平行固定放置，导轨的电阻不计，间距为l=0.5m，左端通过导线与阻值R=3Ω的电阻连接，右端通过导线与阻值为RL=6Ω的小灯泡L连接，在CDEF矩形区域内有竖直向上，磁感应强度B=0.2T的匀强磁场．一根阻值r=0.5Ω、质量m=0.2kg的金属棒在恒力F=2N的作用下由静止开始从AB位置沿导轨向右运动，经过t=1s刚好进入磁场区域．求金属棒刚进入磁场时：

（1）金属棒切割磁场产生的电动势；

（2）小灯泡两端的电压和金属棒受安培力．

【答案】

【1】1V

【2】0. 8V 0.04N

【解析】

（1）0~1s棒只受拉力，由牛顿第二定律F=ma

可得金属棒进入磁场前的加速度（1分）

设其刚要进入磁场时速度为v，由v=at=10m/s （1分）

金属棒进入磁场时切割磁感线，感应电动势E=Blv=0.2×0.5×10V=1V（2分）

（2） 小灯泡与电阻R并联，

通过金属棒的电流大小（2分）

小灯泡两端的电压U=E－Ir=1－0.4×0.5="0." 8V （1分）

金属棒受到的安培力大小FA=BIl=0.2×0. 4×0.5N="0.04N " （2分）

由左手定则可判断安培力方向水平向左 （1分）

练习册系列答案
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B. 为正电荷，可能停在B处

C. 为负电荷，可能停在B处

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C D

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B. 甲、乙的动量变化一定大小相等、方向相反

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a.用螺旋测微器测量小车上挡光片的宽度d，用天平测量小车及传感器的总质量m，用毫米刻度尺测量光电门到挡光片的水平距离s；

b.向小桶中缓慢加沙子，当小车刚开始运动时，记下传感器的示数F1；

c.将小车拿回到P处并摁住，向小桶再加入一些沙子，记下传感器的示数为F2，由静止释放小车后，记下传感器的示数F3以及挡光片通过光电门的遮光时间t.

(1)若测量小车上挡光片的宽度d时，螺旋测微器的示数如图乙所示，则d=__________mm.

(2)如果实验结果满足关系式=_______________（用题中涉及的物理量的符号表示），说明动能定理成立.

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C.减小光照强度，I将减小，U将增大，电容器所带电荷量将减小

D.减小光照强度，U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值将变大

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