题目内容

如图B-8所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L，左端接有阻值为 的电阻，处在方向竖直纸面向里磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的导体棒与固定弹簧相连，导轨与导体棒的电阻均可忽略．初始时刻，弹簧处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度.
（1）求初始时刻导体棒受到的安培力．
（2）若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为Ep，则这一过程中安培力所做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少？
（3）导体棒往复运动，最终将静止于何处？从导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为多少？


（1）初始时刻棒中感应电动势  =Lv0B
棒中感应电流 I=/R
作用于棒上的安培力 F=ILB
联立以上方程解得 F=L2v0B2/R
安培力方向为水平向左
（2）由功能的关系得
安培力做功 W1=Ep-mv/2
电阻R上产生的焦耳热 Q=mv/2-Ep
（3）由能量关系及平衡条件可得棒最终静止于初始位置，Q=mv/2.
【试题分析】
练习册系列答案
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如图B-8所示为测量血压的压力传感器在工作时的示意图，薄金属片P固定有4个电阻R1、R2、R3、R4，如图B-9是它的侧面图，这4个电阻连接成电路如图B-10所示，试回答：

（1）开始时，金属片中央O点未加任何压力，欲使电压表无示数，则4个电阻应满足怎样的关系；
（2）当O点加一个压力F后发生形变，这时4个电阻也随之发生形变，形变后各电阻大小如何变化；
（3）电阻变化后，电路A、B两点中哪点电势较高？它为什么能测血压？

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如图B-8所示，直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中，ab是一段长为l、电阻为R的均匀导线，ac和bc的电阻不计，ac长度为L/2，磁场的磁感应强度为B，方向垂直与纸面向里.现有一段长度为L/2、电阻为R/2的均匀导体杆MN架在导线框上，开始时紧靠在ac上，然后沿ab方向以恒定的速度向b端滑动，滑动中始终与ac平行且与导线框保持良好接触，当MN滑过的距离为L/3时，导线ac中的电流是多少？方向如何？
如图1-8所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L，左端接有阻值为R的电阻，处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻均可忽略.初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度v0.在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.

(1)求初始时刻导体棒受到的安培力.

(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为Ep，则这一过程中安培力所做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少?

(3)导体棒往复运动，最终将静止于何处?从导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为多少?

图1-8

如图B-8所示，在倾角θ=37°的足够长的固定斜面上，有一质量m=1kg的物体，物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2，物体受到沿平行于斜面向上的轻细线的拉力F=9.6N的作用，从静止开始运动，运动2s后绳子突然断了，求绳断后多长时间物体速度大小达到22m/s.（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）

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