题目内容

11．如图所示，把长L=0.5m的导体棒，垂直放入磁感应强度B=1T的匀强磁场中．当导体棒中通有方向水平向右、大小I=2A的电流时，导体棒受到的安培力大小F=1N，方向向上（填“向上”或“向下）．

分析 通电导线在磁场中的受到安培力作用，由公式F=BIL求出安培力大小，由左手定则来确定安培力的方向．

解答 解：长L=0.5m的导体棒垂直置于磁感应强度B=1T的匀强磁强中，则导体棒受到的安培力大小为：F=BIL=1×2×0.5N=1N；
由左手定则可得：安培力方向竖直向上．
故答案为：1；向上．

点评 学会区分左手定则与右手定则，前者是判定安培力的方向，而后者是判定感应电流的方向．

练习册系列答案
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16．甲、乙两物体从同一地点由静止开始向同一方向运动，它们的加速度（a）与时间（t）的关系图象如图所示．在0～t0时间内，下列关于两物体运动的说法中，不正确的是（　　）
A．甲的加速度大于乙的加速度
B．甲的速度变化量大于乙的速度变化量
C．甲的加速度变化率大于乙的加速度变化率
D．甲通过的位移大于乙通过的位移
2．如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r=0.10m、匝数n=100的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示）．在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B=$\frac{\sqrt{2}}{π}$T，线圈的电阻为R1=0.50Ω，它的引出线接有R2=9.5Ω的小电珠L．外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠．当线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙所示时（摩擦等损耗不计），从t=0时刻开始计时．求：
（1）写出线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式以及电压表中的示数；
（2）通电40s小电珠L消耗的电能；
（3）t=0.1s时外力F的大小．
19．如图所示，两条足够长的平行金属导轨固定在水平面上，导轨平面与水平面间的夹角为θ=37°，导轨间距为L=1m，与导轨垂直的两条边界线MN、PQ内有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B0=1T，MN与PQ间的距离为d=2m，两个完全相同的金属棒ab、ef用长为d=2m的绝缘轻杆固定成“工”字型装置，开始时金属棒ab与MN重合，已知每根金属棒的质量为m=0.05kg，电阻为R=5Ω，导轨电阻不计，金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，在t=0时，将“工”字型装置由静止释放，当ab边滑行至PQ处恰好开始做匀速运动，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）“工”字型装置开始做匀速运动时的速度是多少？
（2）“工”字型装置从静止开始，直到ef离开PQ的过程中，金属棒ef上产生的焦耳热是多少？
（3）若将金属棒ab滑行至PQ处的时刻记作t=0，从此时刻起，让磁感应强度由B0=1T开始逐渐增大，可使金属棒中不产生感应电流，则t=0.5s时磁感应强度B为多大？
6．竖直放置的两根表面光滑的平行金属导轨，间距为d，导轨上端连接一阻值为R的定值电阻．两导轨间存在着与导轨平面垂直且方向相反的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，磁感应强度大小均为B．当质量为m0的金属棒ab从图中位置由静止释放后，刚进入区域Ⅰ即做匀速运动；若在金属棒的中点挂上质量为△m的小沙桶，仍从图示位置由静止释放金属棒ab，棒匝磁场中某一位置可达到最大速度；若逐渐增大小沙桶的质量，棒所达到的最大速度vm随之改变．已知重力加速度大小为g，区域Ⅱ足够大，不计导轨和金属棒ab的电阻，金属棒一直与导轨垂直且接触良好．
（1）金属棒不挂沙桶时进入区域Ⅱ后做什么运动？（简述理由）
（2）求金属棒ab释放的位置与区域Ⅰ上边界的距离h；
（3）写出vm和△m的函数关系式．
16．一束宽度为a的平行光线，与透镜的主光轴平行，经过透镜后，在透镜的另一侧距离透镜L处的光屏上，形成一宽度b的光斑．若已知b＞a，试求透镜焦距的可能值．
3．如图所示，倾角θ=30°的斜面足够长，OA段光滑，A点下方粗糙且与物体C间的摩擦因数μ1=$\frac{1}{4\sqrt{3}}$．水平面上足够长OB段粗糙且μ2=0.5，B点右侧水平面光滑．OB之间有与水平方向β角（sinβ=$\frac{\sqrt{10}}{10}$，cosβ=$\frac{3\sqrt{10}}{10}$），斜向右上方、大小E=$\sqrt{10}$×105V/m的匀强电场．C、D均可视为质点，质量分别为mC=4kg，mD=1kg，C不带电，D带电q=+1×10-4C，用轻质细线将C、D连在一起，跨过光滑的定滑轮，分别将C、D置于斜面及水平面上的P和Q点，用手按住D，系统保持由静止．松手后C、D均由静止开始运动，B、Q间距离d=1m，A、P间距离为2d，细绳与滑轮之间的摩擦不计．细线始终处于拉紧状态．（g=10m/s2），求：
（1）物体C第一次运动到A点时的重力的功率；
（2）物块D运动过程中电势能变化量的最大值；
（3）物体C第一次经过A到第二次经过A的时间t．
20．如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上．当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc．已知bc边的长度为l．下列判断正确的是（　　）
A．Ua＞Uc，金属框中无电流
B．Ub＞Uc，金属框中电流方向沿a-b-c-a
C．Ubc=-$\frac{1}{2}$Bl2ω，金属框中无电流
D．Uac=Bl2ω，金属框中电流方向沿a-c-b-a
1．如图所示，用绝缘细线拴一个带负电的小球，让它在竖直向下的匀强电场中绕O点做竖直平面内的圆周运动，a、b两点分别是圆周的最高点和最低点，则（　　）
A．小球经过a点时，电势能最小B．小球经过a点时，线中的张力最小
C．小球经过b点时，机械能最小D．小球经过b点时，电势能最小

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