题目内容

2．宽L=1m的光滑导轨ab、cd平行，固定在水平地面上，且在ac间接有一阻值R为1Ω的定值电阻，如图所示．整个装置处于磁感应强度为B=0.5T、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，质量为m=1kg的金属杆MN在平行金属导轨上以速度v=2m/s，紧贴导轨向右匀速运动．导轨与导体棒的电阻不计．求：
（1）流过导体棒电流I的大小；
（2）为保持导体棒匀速运动，应在导体棒上施加一水平拉力，该拉力F的大小．

分析 （1）根据切割产生的感应电动势公式求出电动势的大小，结合闭合电路欧姆定律求出流过导体棒电流的大小．
（2）根据安培力公式求出导体棒所受的安培力，结合平衡求出拉力的大小．

解答 解：（1）切割产生的感应电动势为：
E=BLv=0.5×1×2V=1V，
根据闭合电路欧姆定律得：
I=$\frac{E}{R}=\frac{1}{1}A=1A$．
（2）导体棒所受的安培力为：
FA=BIL=0.5×1×1N=0.5N，
根据平衡知：F=FA=0.5N．
答：（1）流过导体棒电流I的大小为1A；
（2）拉力F的大小为0.5N．

点评 本题考查了电磁感应与电路和力学的基本运用，掌握切割产生的感应电动势公式、安培力公式和欧姆定律是解决本题的关键．

练习册系列答案
相关题目
16．如图所示，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平，现把物体Q轻轻地叠放在P上，由此可求出（　　）
A．斜面的倾角B．P对斜面的正压力
C．P与斜面间的摩擦力D．P与Q间的摩擦力
17．质量为m的小球，从离地面高h处以速度v0水平抛出（不计空气阻力），在m、v0、h三个物理量中，物体在空气中运动的时间由h决定，落地时的速度方向由h、v0决定．
17．如图，光滑斜面的倾角α=30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长L1=lm，bc边的边长L2=0.6m，线框的质量m=2kg，电阻R=0.1Ω，线框通过细线与重物相连，重物质量M=3kg，斜面上ef线（ef∥gh）的上方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh的距离s=10.6m，（取g=10m/s2），求：
（1）线框进入磁场前重物M的加速度；
（2）线框进入磁场时匀速运动的速度v；
（3）ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t．
7．如图所示，先后使一矩形线圈以速度v1和v2匀速通过有界匀强磁场区域，已知v1=2v2，在先后两种情况下（　　）
A．通过线圈某截面的电荷量之比q1：q2=1：1
B．线圈中的感应电动势之比为E1：E2=2：1
C．线圈中的感应电流之比为I1：I2=2：1
D．线圈中产生的焦耳热之比为Q1：Q2=1：4
14．如图所示，“凸”字形硬质金属线框质量为m，相邻各边相互垂直，且处于同一竖直平面内，ab边长为l，cd边长为2l，ab与cd平行，间距为2l．匀强磁场区域的上下边界均水平，磁场方向垂直于线框所在平面．开始时，cd边到磁场上边界的距离为2l，线框由静止释放，从cd边进入磁场直到ef、pq边进入磁场前，线框做匀速运动．在ef、pq边离开磁场后，ab边离开磁场之前，线框又做匀速运动．线框在下落过程中始终处于原竖直平面内，且ab、cd边保持水平，重力加速度为g．求：
（1）线框刚进入磁场和刚离开磁场的速度比；
（2）若磁场的宽度H=30l，则线框完全穿过磁场的过程中产生的热量Q为多少？
11．如图所示，水平面上放置两同心圆形金属导轨，它们的半径分别为l、2l；两导轨之间接一个阻值为R的电阻．在两导轨间加垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度为B．ab是一根比l稍长的金属杆，正绕导轨的圆心O以角速度ω匀速转动．已知ab的阻值也为R，其余电阻不计．则（　　）
A．流过电阻的电流方向是从c到dB．a点电势比b点电势高
C．ab间的电压为Bl2ωD．流过R的电流为$\frac{3B{t}^{2}ω}{4R}$
12．如图所示，一条形磁铁靠近一个闭合线圈，灵敏电流表中感应电流的方向是（　　）
A．由a流向bB．由b流向a
C．先由a流向b，再由b流向aD．先由b流向a，再由a流向b

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网