题目内容
18．
如图所示，有一宽L=0.4m的矩形金属框架水平放置，右端接一个阻值R=2Ω的电阻，框架的其他部分电阻不计，框架足够长．垂直金属框平面有一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T．金属杆ab质量m=0.1kg，电阻r=1Ω，杆与框架接触良好，且与框架间的摩擦力不计．当杆受一水平恒定拉力F作用时刚好可以在框架上做匀速运动，速度大小为v=3m/s．求：（1）金属杆上的感应电动势的大小；
（2）金属杆两端的电势差；
（3）水平恒定拉力F的大小．
分析 （1）由E=BLv求出感应电动势．
（2）应用欧姆定律求出金属杆两端的电势差．
（3）应用安培力公式求出安培力，然后由平衡条件求出拉力大小．
解答 解：（1）感应电动势为：：E=BLv=1×0.4×3=1.2V；
（2）感应电流为：：I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{1.2}{2+1}$=0.4A，
金属杆两端电压为：U=IR=0.4×2=0.8V；
（3）安培力为：F安培=BIL=1×0.4×0.4=0.16N，
由平衡条件得：F=F安培=0.16N；
答：（1）金属杆上的感应电动势的大小为1.2V；
（2）金属杆两端的电势差为0.8V；
（3）水平恒定拉力F的大小为0.16N．
点评 本题是电磁感应与电路、力相结合的综合题，应用E=BLv、欧姆定律与平衡条件可以解题，本题是一道基础题，平时要注意基础知识的学习与应用．
练习册系列答案
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7．下列物理量中属于标量的是（ ）
| A． | 力 | B． | 加速度 | C． | 质量 | D． | 速度 |
如图所示，用两根轻质绳把重为Mg的不均匀棒悬挂起来呈水平静止状态，一棍绳子同竖直方向夹角θ1=37°，另一根同竖直方向夹角θ2=53°．棒长L=6.0m，问重心离右端的距离x等于多少？
13．
如图所示，足够长的平行光滑导轨固定在水平面上，导轨间距为L=1m，其右端连接有定值电阻R=2Ω，整个装置处于垂直导轨平面的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=1T．一质量m=2kg的金属棒在恒定的水平拉力F=10N的作用下，在导轨上由静止开始向左运动，运动中金属棒始终与导轨垂直．导轨及金属棒的电阻不计，下列说法正确的是（ ）
如图所示，足够长的平行光滑导轨固定在水平面上，导轨间距为L=1m，其右端连接有定值电阻R=2Ω，整个装置处于垂直导轨平面的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=1T．一质量m=2kg的金属棒在恒定的水平拉力F=10N的作用下，在导轨上由静止开始向左运动，运动中金属棒始终与导轨垂直．导轨及金属棒的电阻不计，下列说法正确的是（ ）| A． | 产生的感应电流方向在金属棒中由a指向b | |
| B． | 金属棒的最大加速度为5m/s2 | |
| C． | 水平拉力的最大功率为200W | |
| D． | 金属棒先向左做加速运动、后向左做减速运动直到静止 |
如图所示，固定的光滑金属导轨电阻不计，导轨平面与水平面的夹角为θ，整个装置处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，导轨较宽部分宽度为L1，较窄部分宽度为L2，质量为m1的导体棒ab与固定弹簧相连后放在较宽导轨上，较窄导轨上固定两立柱，其上放置一质量为m2导体棒cd，导体棒ab、cd接入电路的电阻分别为R、r．初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒ab具有沿轨道向上的初速度，此时两立柱对导体棒cd的支持力恰好为零．整个运动过程中，导体棒ab始终与导轨垂直并保持良好接触，导体棒cd始终静止不动．已知弹簧的劲度系数为k，弹簧的中心轴线与导轨平行，重力加速度为g．求：
如图所示，宽为1m平行光滑导轨水平放置，在导轨间有磁感应强度1T的匀强磁场，长为2m、电阻为2Ω的金属棒PQ以1m/s速度贴着导轨向右运动，R=3Ω，其它部分电阻不计．
如图所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球，小球质量为1.0×10-2kg，电荷量为2.0×10-8C，现加水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直线成45°，求匀强电场的电场强度？（g=10m/s2）