题目内容
1．
如图所示，光滑平行足够长的金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨范围内存在磁场，其磁感应强度大小为B方向竖直向下，导轨一端连接阻值为R的电阻．在导轨上垂直导轨放一长度等于导轨间距L、质量为m的金属棒，其电阻为r，金属棒与金属导轨接触良好．导体棒水平向右的恒力F作用下从静止开始运动，经过时间t后开始匀速运动，金属导轨的电阻不计．求：（1）导体棒匀速运动时回路中电流大小．
（2）导体棒匀速运动的速度大小以及在时间t内通过回路的电量．
分析 （1）根据安培力的计算公式求解回路中电流大小；
（2）根据闭合电路欧姆定律求解速度大小，根据电荷量的计算公式和动量定理求解电荷量．
解答 解：（1）根据安培力的计算公式F=BImL，
解得：Im=$\frac{F}{BL}$；
（2）根据闭合电路欧姆定律可得：Im=$\frac{BLv}{R+r}$，
解得：v=$\frac{F（R+r）}{{B}^{2}{L}^{2}}$，
根据电荷量的计算公式可得：q=I•t
根据动量定理可得：F•t-BIL•t=mv，
解得：q=$\frac{Ft}{BL}-\frac{mF（R+r）}{{B}^{3}{L}^{3}}$．
答：（1）导体棒匀速运动时回路中电流大小为$\frac{F}{BL}$．
（2）导体棒匀速运动的速度大小为$\frac{F（R+r）}{{B}^{2}{L}^{2}}$，在时间t内通过回路的电量为$\frac{Ft}{BL}-\frac{mF（R+r）}{{B}^{3}{L}^{3}}$．
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
11．
某电场的电场线分布如图实线所示，一带电粒子在电场力作用下经A点运动到B点，运动轨迹如虚线所示，粒子重力不计，则粒子的加速度、动能、电势能的变化情况是（ ）
某电场的电场线分布如图实线所示，一带电粒子在电场力作用下经A点运动到B点，运动轨迹如虚线所示，粒子重力不计，则粒子的加速度、动能、电势能的变化情况是（ ）| A． | 若粒子带正电，其加速度和动能都增大，A、B两点电势差UAB＜0 | |
| B． | 若粒子带正电，其动能增大，加速度和电势能都减小 | |
| C． | 若粒子带负电，其加速度和动能都增大，电势降低 | |
| D． | 若粒子带负电，其加速度和动能都增大，电势能减小 |
12．子弹经过枪口的速度500m/s，下列说法中正确的是（ ）
| A． | 500 m/s是平均速度 | |
| B． | 500m/s是平均速率 | |
| C． | 500 m/s是瞬时速度 | |
| D． | 子弹将以500 m/s的速度匀速直线运动 |
9．
质量为m的小球由轻绳a和b系于一轻质木架上的A点和C点，如图所示．当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内作匀速圆周运动，绳a在竖直方向、绳b在水平方向．当小球运动到图示位置时．绳b被烧断，同时杆也停止转动，则（ ）
质量为m的小球由轻绳a和b系于一轻质木架上的A点和C点，如图所示．当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内作匀速圆周运动，绳a在竖直方向、绳b在水平方向．当小球运动到图示位置时．绳b被烧断，同时杆也停止转动，则（ ）| A． | 小球仍在水平面内作匀速圆周运动 | |
| B． | 在绳被烧断瞬间，a绳中张力突然减小 | |
| C． | 若角速度ω较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动 | |
| D． | 若角速度ω较大，小球可以在垂直于平面ABC的竖直平面内作圆周运动 |
如图所示，ABCDEF为一正六边形的六个端点，现有垂直于纸面向里的匀强磁场和平行于BA向右的匀强电场，一带电粒子丛A点射入场中，恰好沿直线AE做匀速直线运动，现撤去磁场，粒子仍能从A点以原速度从A点射入场中，粒子恰好从F点射出，若撤去电场面保留磁场，粒子仍以原速度从A点射入，则粒子将从哪条边射出（不计粒子重力）（ ）
如图所示，固定在竖直平面内的轨道由三部分组成：光滑曲线轨道AB，其B端的切线沿水平方向；水平的平直轨道BC，其右端在B点与曲线轨道平滑连接；半圆形轨道CD，其直径CD沿竖直方向，且C端与平直轨道平滑连接，整个轨道处于竖直平面内．已知BC轨道的长度L=0.64m，半圆形轨道的半径R=0.10m．现有一质量m1=0.16kg的小滑块1从曲线轨道距B端高h=0.80m处由静止下滑，并与静止在B点的、质量m2=0.04kg的小滑块2发生碰撞，碰撞后两滑块立即粘在一起运动．当两个小滑块一起运动到C点时的速度大小vC=3.0m/s，已知两个小滑块均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2．求：
13．
物体A以速度v沿杆匀速下滑，如图所示．A用轻质细绳通过不计摩擦的定滑轮拉光滑水平面上的物体B，当绳与竖直方向夹角为θ时，B的速度为（ ）
物体A以速度v沿杆匀速下滑，如图所示．A用轻质细绳通过不计摩擦的定滑轮拉光滑水平面上的物体B，当绳与竖直方向夹角为θ时，B的速度为（ ）| A． | vsinθ | B． | $\frac{v}{sinθ}$ | C． | $\frac{v}{cosθ}$ | D． | vcosθ |
10．关于光电效应，下列说法正确的是（ ）
| A． | 极限频率越大的金属材料逸出功越大 | |
| B． | 只要光照射的时间足够长，任何金属都能发生光电效应 | |
| C． | 增大入射光的强度，光电流增大 | |
| D． | 从金属表面出来的光电子的最大初动能与入射光频率成正比 |
9．
CD、EF是两条水平放置的阻值可忽略的平行光滑金属导轨，导轨间距为L，在水平导轨的左侧垂直磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场区域的长度为d，如图所示．导轨的右端接有一电阻R，左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接．将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处．已知导体棒与水平导轨接触良好，则下列说法中正确的是 （ ）
CD、EF是两条水平放置的阻值可忽略的平行光滑金属导轨，导轨间距为L，在水平导轨的左侧垂直磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场区域的长度为d，如图所示．导轨的右端接有一电阻R，左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接．将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处．已知导体棒与水平导轨接触良好，则下列说法中正确的是 （ ）| A． | 电阻R的最大电流为$\frac{Bd\sqrt{2gh}}{2R}$ | |
| B． | 流过电阻R的电荷量为$\frac{BdL}{R}$ | |
| C． | 导体棒从进入磁场运动一半时间时速度大小为$\frac{\sqrt{2gh}}{2}$ | |
| D． | 电阻R中产生的焦耳热为$\frac{mgh}{2}$ |