题目内容

18.如图所示,两根平行金属导轨左端与阻值为R的电阻相连,金属杆ab垂直导轨放置,并与导轨接触良好.整个装置处在垂直导轨平面向里的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B.金属杆以恒定速度v在导轨上向右滑行.不计导轨和金属杆电阻.导轨宽度为l.在金属杆ab运动过程中,经过电阻R的电流大小为$\frac{Blv}{R}$;金属杆ab所受的安培力的大小为$\frac{{B}^{2}{l}^{2}v}{R}$.

分析 应用E=BLv求出感应电动势,由欧姆定律求出电流,由安培力公式F=BIL求出安培力,然后答题.

解答 解:金属杆ab产生的感应电动势为:E=Blv
感应电流:I=$\frac{E}{R}$=$\frac{Blv}{R}$
abs杆受到的安培力:F=BIl=$\frac{{B}^{2}{l}^{2}v}{R}$
故答案为:$\frac{Blv}{R}$,$\frac{{B}^{2}{l}^{2}v}{R}$.

点评 本题考查了电流、安培力与速度的关系,应用E=BLv、欧姆定律公式等即可正确解题.

练习册系列答案
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8.在探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如图a所示的实验装置,把附有滑轮的长木板平放在水平的实验桌上.小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车所受拉力用F表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出.

(1)如图b为甲同学探究加速度与力的关系实验中根据测量数据作出的a-F图线,图线不过原点,若使图线过原点应对实验装置采取的改进方法是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够,应将木板右端垫起适当高度.
(2)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线如图c所示,两个同学做实验时取值不同的物理量是小车及车上的砝码的总质量不同.
(3)乙、丙在处理数据时,总是把托盘和砝码的重力当作小车所受合力.而实际上小车所受合力比托盘和砝码的重力要小一些(选填“大”或“小”).因此,为使实验结论的可信度更高一些,应使托盘和砝码的总质量尽可能小一些(选填“大”或“小”)
(4)乙、丙对以上的实验原理进行了完善,不但恰好平衡了摩擦力而且消除了系统误差.以托盘和砝码质量的倒数$\frac{1}{m}$为横坐标,$\frac{1}{a}$为纵坐标,在坐标纸上作出$\frac{1}{a}$-$\frac{1}{m}$线性关系图线(图线如图d所示).设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,小车的质量为$\frac{k}{b}$.

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