如图15所示.宽度为L的金属框架竖直固定在绝缘地面上.框架的上端接有一个电子元件.其阻值与其两端所加的电压成正比.即R＝kU.式中k为常数.框架上有一质量为m.离地高为h的金属棒.金属棒与框架始终接触良好无摩擦.且保持水平.磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于框架平面向里.将金属棒由静止释放.棒沿框架向下运动.不计金属棒电阻.重力加速度为g.求: 图15 (1)金属� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图15所示，宽度为L的金属框架竖直固定在绝缘地面上，框架的上端接有一个电子元件，其阻值与其两端所加的电压成正比，即R＝kU，式中k为常数。框架上有一质量为m，离地高为h的金属棒，金属棒与框架始终接触良好无摩擦，且保持水平。磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于框架平面向里。将金属棒由静止释放，棒沿框架向下运动，不计金属棒电阻，重力加速度为g。求：

图15

(1)金属棒运动过程中，流过棒的电流的大小和方向；

(2)金属棒落到地面时的速度大小；

(3)金属棒从释放到落地过程中通过电子元件的电量。

解析：(1)流过电阻R的电流大小为

I＝＝

电流方向水平向右(从a→b)

(2)在运动过程中金属棒受到的安培力为

F_A＝BIL＝

对金属棒运用牛顿第二定律，

mg－F_A＝ma

得a＝g－恒定，金属棒作匀加速直线运动

根据v²＝2ax，v＝

(3)设金属棒经过时间t落地，

有h＝at²

解得t＝＝

Q＝I·t＝

答案：(1)水平向右(从a→b)　(2) 　(3)

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图1

A．可能在指南针上面有一导线东西放置，通有东向西的电流

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C．可能在指南针上面有一导线南北放置，通有北向南的电流

D．可能在指南针上面有一导线南北放置，通有南向北的电流

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图14

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