题目内容

如图16-7-1所示，位于同一水平面内的两根平行的光滑金属导轨，处在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面，导轨的一端与一电阻相连；具有一定质量的金属杆ab放在导轨上并与导轨垂直.现有一平行于导轨的恒力F拉杆ab，使它由静止开始向右运动.杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计.用E表示回路中的感应电动势，i表示回路中的感应电流，在i随时间增大的过程中，电阻消耗的功率等于（    ）

图16-7-1

A.F的功率                                    B.安培力的功率的绝对值

C.F与安培力的合力的功率               D.iE

解析：ab棒在匀强磁场中运动，切割磁感线，产生感应电动势，产生感应电流，从而使ab棒在磁场中受到安培力作用，电路中所产生的电能是通过克服安培力做功实现的，电流通过电阻产生热量，电能转化为热量，遵循能量守恒，所以电阻消耗的功率就是ab棒上的电功率，P热=P电=εI，也就是安培力的功率，由于安培力做负功，所以为安培力的功率的绝对值，所以B、D选项正确.因为i增大,可知杆ab在加速,外力F大于安培力,所以A选项错误.所以B、D选项正确.

答案：BD

练习册系列答案
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如图16-7-10所示,两条无限长的光滑的平行金属导电轨道MM′、NN′的电阻为零,相距l=0.4 m,水平放置在方向竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5 T.ab、cd两金属棒长度与导轨宽度相同,电阻均为R=0.5 Ω,垂直地跨放在导轨上,ab的质量为m1=0.4 kg,cd质量为m2=0.1 kg.开始将cd棒锁定在导轨上,给ab棒向左的一个瞬间冲量,使其以初速度v0=10 m/s开始滑行,当速度降为v1=5 m/s时,将对cd棒的锁定解除.

图16-7-10

（1）在解除对cd棒的锁定前,电路中一共产生了多少焦耳热?

（2）在cd棒刚开始运动时,cd棒的加速度是多大?

（3）cd棒能获得的最大速度是多大?
用金属钠作阴极的光电管,如图16-2-3所示连入电路,已知能使电路中有光电流的最大波长为5 400 A·,若用波长为4.34×10-7 m的紫外线照射阴极K.求:

图16-2-3

(1)阴极所释放光电子的最大初速度为多少?

(2)将滑片C向左移动,使K的电势高于A的电势时,电流表中还有无光电流?当OC间的电压U1为多大时,电流表中的电流为零?

如图16-7-10所示,两条无限长的光滑的平行金属导电轨道MM′、NN′的电阻为零,相距l=0.4 m,水平放置在方向竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5 T.ab、cd两金属棒长度与导轨宽度相同,电阻均为R=0.5 Ω,垂直地跨放在导轨上,ab的质量为m1=0.4 kg,cd质量为m2=0.1 kg.开始将cd棒锁定在导轨上,给ab棒向左的一个瞬间冲量,使其以初速度v0=10 m/s开始滑行,当速度降为v1=5 m/s时,将对cd棒的锁定解除.

图16-7-10

(1)在解除对cd棒的锁定前,电路中一共产生了多少焦耳热?

(2)在cd棒刚开始运动时,cd棒的加速度是多大?

(3)cd棒能获得的最大速度是多大?

如图16-7-10所示,两条无限长的光滑的平行金属导电轨道MM′、NN′的电阻为零,相距l=0.4 m,水平放置在方向竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5 T.ab、cd两金属棒长度与导轨宽度相同,电阻均为R=0.5 Ω,垂直地跨放在导轨上,ab的质量为m1=0.4 kg,cd质量为m2=0.1 kg.开始将cd棒锁定在导轨上,给ab棒向左的一个瞬间冲量,使其以初速度v0=10 m/s开始滑行,当速度降为v1=5 m/s时,将对cd棒的锁定解除.

图16-7-10

(1)在解除对cd棒的锁定前,电路中一共产生了多少焦耳热?

(2)在cd棒刚开始运动时,cd棒的加速度是多大?

(3)cd棒能获得的最大速度是多大?

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