如图所示.光滑金属直轨道MN和PQ固定在同一水平面内.MN.PQ平行且足够长.两轨道间的宽度L=0.5m.轨道左端接一阻值R=0.50Ω的电阻．轨道处于磁感应强度大小B=0.4T.方向竖直向下的匀强磁场中．质量m=0.5kg.电阻r=0.5Ω的导体棒ab垂直于轨道放置．导体棒在沿着轨道方向向右的力F作用下.以速度v=5.0m/s做匀速直线运动.导体棒与轨道始终� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

18．

如图所示，光滑金属直轨道MN和PQ固定在同一水平面内，MN、PQ平行且足够长，两轨道间的宽度L=0.5m，轨道左端接一阻值R=0.50Ω的电阻．轨道处于磁感应强度大小B=0.4T，方向竖直向下的匀强磁场中．质量m=0.5kg，电阻r=0.5Ω的导体棒ab垂直于轨道放置．导体棒在沿着轨道方向向右的力F作用下，以速度v=5.0m/s做匀速直线运动，导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直．不计轨道的电阻，不计空气阻力．求：
（1）ab棒产生的感应电动势E；
（2）电阻R上消耗的功率P；
（3）保持导体棒做匀速运动的拉力F的大小．

分析（1）由题，导线ab做匀速运动，已知速度大小v，由E=BLv求出感应电动势大小；
（2）再由闭合电路欧姆定律可求出通过电阻的电流大小；根据安培力公式可求出其大小，再由受力平衡可确定外力的大小．
（3）在水平方向上，导线受到拉力和安培力，根据功率的公式可求出安培力的功率．

解答解：
（1）导体棒匀速运动，感应电动势E=BLv=0.4×0.5×5.0=1.0V；
（2）导体棒上通过的感应电流 I=$\frac{E}{r+R}$=$\frac{1.0}{0.5+0.5}$=1.0A；
电阻R上消耗的功率P=I²R=1²×0.5=0.5W；
（3）导体棒匀速，受力平衡F=F_安　
此时，F_安=BIL
解得：F=0.2N；
答：（1）ab棒产生的感应电动势E为1.0V；
（2）电阻R上消耗的功率P为0.5W；
（3）保持导体棒做匀速运动的拉力F的大小为0.2N．

点评本题是导体在导轨上运动类型，根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力公式结合研究．同时运用力的功率公式．

练习册系列答案

9．

金属棒ab的质量为m，长为L，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，结果ab静止且紧压于水平导轨上．若磁场方向垂直于a、b杆且与导轨平面成θ角，则（　　）

	A．	棒ab受到的摩擦力为F_f=BILcosθ
	B．	棒ab受到的摩擦力为F_f=BILsinθ
	C．	棒ab对导轨的压力为F_N=BILsinθ
	D．	棒ab对导轨的压力为F_N=mg-BILcosθ

6．某电场的电场线如图所示，对电场中A、B两点的电场强度和电势的判断，正确的是（　　）

13．

如图所示是磁流体发电机的原理示意图，均属板M，N正对并平行放置，两板通过导线接有电阻R，极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，当等离子束（分别带有等量正、负电荷的离子束）从左向右进入极板时．下列说法中正确的是（　　）

	A．	带正电的离子向下极板偏转		B．	带负电的离子向下极板偏转
	C．	R中有由b向a方向的电流		D．	R中有由a向b方向的电流

3．“严禁超载，严禁超速，严禁疲劳驾驶”是预防车祸的有效办法，下列说法正确的是（　　）

	A．	汽车超速会增大汽车的惯性		B．	汽车超载会增大汽车的惯性
	C．	疲劳驾驶会缩短司机的反应时间		D．	汽车超载会减小汽车的刹车距离

10．

一质量为m，带电荷量为q的带电离子以大小为V的速度垂直于匀强磁场从M点进入磁场区域，经偏转后，从N点离开磁场，已知带电粒子沿初速度方向运动距离为d，偏转距离为L，如图所示，若磁场的磁感应速度为B，重力可忽略不计，则以下判断正确的是（　　）

	A．	该粒子带正电
	B．	带电粒子在N点的速度大小也为V
	C．	洛伦兹力对带电粒子做的功是W=qVBI
	D．	带电粒子在磁场中的运动时间t=$\frac{d}{V}$

7．根据牛顿第一定律可知（　　）

	A．	力停止作用后，运动的物体就会慢慢停下来
	B．	物体运动状态改变时，必定受到外力的作用
	C．	物体在做匀速直线运动时，它才显示出惯性
	D．	速度大的物体不容易停下，所以惯性与物体的速度有关

8．竖直上抛一球，球又落回原处，已上所述知空气阻力的大小正比于球的速度，下述分析正确的是（　　）

	A．	上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功
	B．	上升过程中克服阻力的功等于下降过程中克服阻力的功
	C．	上升过程中合力功的绝对值大于下降过程中合力功的绝对值
	D．	上升过程中克服重力做功的最大瞬时功率大于下降过程中重力做功的最大瞬时功率

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