题目内容
13．
如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，间距L=0.4m，一端连接R=1Ω的电阻，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T，其俯视图如图所示．导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，其电阻r=1Ω，与导轨接解良好．导轨电阻不计．在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v=5m/s．求：（1）通过导体棒的电流I的大小；
（2）导体棒两端的电压U，并指出M、N两点哪一点的电势高；
（3）拉力F的功率PF以及整个电路的热功率PQ．
分析 （1）根据E=BLv求解感应电动势，再根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度；
（2）根据U=IR求解路端电压，根据右手定则判断电势高低；
（3）根据共点力的平衡条件求解拉力大小，根据P=Fv求解拉力的功率，根据P热=I2（R+r）求解热功率．
解答 解：（1）切割磁感应线产生的感应电动势E=BLv=1×0.4×5V=2V；
根据闭合电路的欧姆定律可得I=$\frac{E}{R+r}=\frac{2}{2}A$=1A；
（2）路端电压U=IR=1×1V=1V，根据右手定则可知，N端为电源的正极，所以N点电势高；
（3）由于导体棒做匀速直线运动，所以F-F安=0，
即F=F安=BIL=1×1×0.4N=0.4N，
拉力的功率为PF=Fv=0.4×5W=2W，
整个电路的热功率为P热=I2（R+r）=12×（1+1）W=2W．
答：（1）通过导体棒的电流I的大小为1A；
（2）导体棒两端的电压为1V，N点的电势高；
（3）拉力F的功率为2W，整个电路的热功率为2W．
点评 对于电磁感应现象中涉及电路问题的分析方法是：确定哪部分相对于电源，根据电路连接情况画出电路图，结合法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律、以及电功率的计算公式列方程求解．
练习册系列答案
相关题目
3．
如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为V时，受到安培力的大小为F．此时（ ）
如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为V时，受到安培力的大小为F．此时（ ）| A． | 电阻R1消耗的热功率为$\frac{Fv}{3}$ | |
| B． | 电阻 R1消耗的热功率为$\frac{Fv}{6}$ | |
| C． | 整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ | |
| D． | 整个装置消耗的机械功率为（F+μmgcosθ）v |
4．关于线状谱，下列说法中正确的是（ ）
| A． | 每种原子处在不同温度下发光的线状谱不同 | |
| B． | 每种原子处在不同的物质中的线状谱不同 | |
| C． | 每种原子在任何条件下发光的线状谱都相同 | |
| D． | 两种不同的原子发光的线状谱可能相同 |
1．
如图所示，汽车车厢顶部悬挂一个轻质弹簧，弹簧下端栓一个质量为1.0kg的小球，当汽车以某一速度在水平地面上匀速行驶时弹簧的长度为1m；当汽车以10m/s的速度匀速率通过一段半径为20m的圆弧形凹形路面的最低点时，弹簧长度为1.2m，（不考虑汽车的长度，弹簧长度始终在弹性限度内），重力加速度g取10m/s2，则下列结论正确的是（ ）
如图所示，汽车车厢顶部悬挂一个轻质弹簧，弹簧下端栓一个质量为1.0kg的小球，当汽车以某一速度在水平地面上匀速行驶时弹簧的长度为1m；当汽车以10m/s的速度匀速率通过一段半径为20m的圆弧形凹形路面的最低点时，弹簧长度为1.2m，（不考虑汽车的长度，弹簧长度始终在弹性限度内），重力加速度g取10m/s2，则下列结论正确的是（ ）| A． | 此弹簧的劲度系数为25N/m | |
| B． | 弹簧的原长为0.4m | |
| C． | 小球经过凹形路最低点时处于失重状态 | |
| D． | 小球经过凹形路最低点时所需向心力小于小球重力 |
8．下列说法中正确的是（ ）
| A． | 在α、β、γ这三种射线中γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强 | |
| B． | 假如有18个某种放射性元素的原子核，经过一个半衰期，一定是有9个原子核发生了衰变 | |
| C． | 某单色光照射一定金属时不发生光电效应，改用波长较短的光照射该金属时一定发生光电效应 | |
| D． | 原子核的比结合能越大，原子核越不稳定 |
18．
弹性介质中波源O沿竖直方向振动产生的振幅为0.1m的简谐横波以速度v=10m/s传播，M、N为与O在同一直线上的两质点，它们到O的距离分别为OM=12m、ON=6m．波源O开始振动一段时间后在直线MN上形成的波形如图所示，波刚好传到M点，不计波传播过程中的能量损失．下列说法正确的（ ）
弹性介质中波源O沿竖直方向振动产生的振幅为0.1m的简谐横波以速度v=10m/s传播，M、N为与O在同一直线上的两质点，它们到O的距离分别为OM=12m、ON=6m．波源O开始振动一段时间后在直线MN上形成的波形如图所示，波刚好传到M点，不计波传播过程中的能量损失．下列说法正确的（ ）| A． | 此时O点的振动方向向上 | |
| B． | 波源的振动频率为2.5Hz | |
| C． | 波传播到N时，N先向下振动 | |
| D． | M与N的速度方向始终相同 | |
| E． | 从O开始振动到此时N质点运动的路程为0.6m |
5．
在LC振荡电路中，t1和t2时电感线圈中的磁感线和电容器中的极板带电情况如图所示，若t2-t1=$\frac{π}{2}\sqrt{LC}$，则下列说法中正确的是（ ）
在LC振荡电路中，t1和t2时电感线圈中的磁感线和电容器中的极板带电情况如图所示，若t2-t1=$\frac{π}{2}\sqrt{LC}$，则下列说法中正确的是（ ）| A． | 在t1时刻电容器正在充电 | |
| B． | 在t2时刻电容器正在充电 | |
| C． | 在t1时刻电路中的电流处在增大状态 | |
| D． | 在t2时刻电路中的电流处在增大状态 |
2．
如图所示，理想变压器原副线圈的匝数比n1：n2=5：1，R1=5R，R2=R，在ab两端接220V的正弦交流电压，则下列说法正确的是（ ）
如图所示，理想变压器原副线圈的匝数比n1：n2=5：1，R1=5R，R2=R，在ab两端接220V的正弦交流电压，则下列说法正确的是（ ）| A． | 电压表示数为20V | B． | 电压表示数为22V | ||
| C． | 电压表示数为36.7V | D． | R1与R2上消耗的功率相等 |
3．己知某卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星质量为m，距离地球表面高度为h，地球的半径为R，地球表面处的重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
| A． | 卫星对地球的引力大小为mg | B． | 卫星的向心加速度大小为$\frac{R}{R+h}$g | ||
| C． | 卫星的周期为$\frac{2π（R+h）}{R}$$\sqrt{\frac{R+h}{g}}$ | D． | 卫星的动能为$\frac{mg{R}^{2}}{R+h}$ |