题目内容
9．
如图所示，竖直平面内有光滑且不计电阻的两道金属导轨，宽都为L=1m，上方安装有一个阻值R=1Ω的定值电阻，两根质量都为m，电阻都为r=0.5Ω，完全相同的金属杆靠在导轨上，金属杆与导轨等宽且与导轨接触良好，虚线下方的区域内存在匀强磁场，磁感应强度B=1T．将金属杆1固定在磁场的上边缘，金属杆2从磁场边界上方h0=0.2m处由静止释放，进入磁场后恰作匀速运动，求：（1）金属杆的质量m为多大？（g取10m/s2）
（2）将金属杆1仍然固定在磁场上边缘，金属杆2从磁场边界上方h=0.15m高处静止释放，经过一段时间后再次匀速，此过程整个回路中产生了0.05J的热量，则此过程流过电阻R的电量q为多少？
分析 （1）由机械能守恒可求得金属杆2进入磁场时的速度，而金属杆2做匀速直线运动，则由受力平衡可求得金属杆的质量；
（2）由动能定理求得杆下落的高度，再求得由法拉第电磁感应定律可求知产生的电量．
解答 解：（1）金属杆匀速时，mg=FA=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+2r}$…①
磁场外下落过程：mgh0=$\frac{1}{2}$mv2…②
解得：m=0.1kg；
（2）设流过电量q的过程中，
金属杆2在磁场中下落H，
电荷量：q=I△t=$\frac{E}{R+2r}$△t=$\frac{△∅}{（R+2r）△t}$△t=$\frac{BLH}{R+2r}$…③
由动能定理得：mg（h+H）-Q=$\frac{1}{2}$mv2-0…④
由①③④得：q=0.05C；
答：（l）金属杆的质量m为0.1kg；
（2）此过程流过电阻R的电量q为0.05C．
点评 本题中难点在于对于双电源的处理及通过分析明确两杆中电流相等、受安培力相等；总之此类问题应注意对过程及情景的分析，进而抓住关键点进行处理．
练习册系列答案
相关题目
19．
如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行，通过正三角形的三个顶点，三根直导线均通入大小相等、方向垂直纸面向里的电流，则R受到的磁场力的方向是（ ）
如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行，通过正三角形的三个顶点，三根直导线均通入大小相等、方向垂直纸面向里的电流，则R受到的磁场力的方向是（ ）| A． | 垂直R，指向y轴负方向 | B． | 垂直R，指向y轴正方向 | ||
| C． | 垂直R，指向x轴正方向 | D． | 垂直R，指向x轴负方向 |
20．物体以某一初速度沿一光滑斜面匀减速上滑，加速度大小为4m/s2，经过6s后返回到原出发点．那么下述结论正确的是（ ）
| A． | 物体开始沿斜面上滑时速度是10m/s | |
| B． | 物体开始沿斜面上滑时速度是12m/s | |
| C． | 物体开始沿斜面上滑的最大位移是18m | |
| D． | 物体开始沿斜面上滑的最大位移是15m |
4．
如图，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好．在向右匀速通过M、N两区的过程中，导体棒所受安培力分别用FM、FN表示．不计轨道电阻．以下叙述正确的是（ ）
如图，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好．在向右匀速通过M、N两区的过程中，导体棒所受安培力分别用FM、FN表示．不计轨道电阻．以下叙述正确的是（ ）| A． | FM向右 | B． | FN向左 | C． | FM逐渐增大 | D． | FN逐渐增大 |
1．
在如图所示电路中，电压表、电流表均为理想电表，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在滑动变阻器R1的滑片P向右端滑动的过程中（ ）
在如图所示电路中，电压表、电流表均为理想电表，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在滑动变阻器R1的滑片P向右端滑动的过程中（ ）| A． | 电压表的示数减小 | B． | 电压表的示数增大 | ||
| C． | 电流表的示数不变 | D． | 电流表的示数减小 |
19．
在平直公路上行驶的a车和b车，其位移-时间图象分别为图中直线a和曲线b，由图可知，下列说法正确的是（ ）
在平直公路上行驶的a车和b车，其位移-时间图象分别为图中直线a和曲线b，由图可知，下列说法正确的是（ ）| A． | b车运动方向始终不变 | |
| B． | 在t1时刻a车的位移大于b车 | |
| C． | t1到t2时间内a车与b车的平均速度相等 | |
| D． | a车做匀加速直线运动 |