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    16．如图示，平行且足够长的两条光滑金属导轨，相距1.0m，与水平面夹角为30°，不计电阻，广阔的匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度B=0.4T，垂直导轨放置两金属棒ab和cd，长度均为1.0m，电阻均为0.1Ω，质量分别为0.1kg和0.4kg，两金属棒与金属导轨接触良好且可沿导轨自由滑动．现ab棒在外力作用下，以恒定速度v=2m/s沿着导轨向上滑动，cd棒则由静止释放．试求：
    （1）金属棒ab产生的感应电动势；
    （2）金属棒cd的最终速度．（取g=10m/s2）

    分析 （1）根据切割产生的感应电动势公式求出金属棒ab产生的感应电动势．
    （2）金属棒cd最终做匀速直线运动，根据平衡求出安培力，从而得出电流的大小，结合欧姆定律求出电动势，抓住回路中的感应电动势等于二者切割产生的电动势之和求出金属棒cd的最终速度．

    解答 解：（1）金属棒ab产生的感应电动势E=BLv=0.4×1×2V=0.8V．
    （2）最终cd棒处于平衡，有：m2gsinθ=FA=BIL，
    解得电流I=$\frac{{m}_{2}gsinθ}{BL}=\frac{4×\frac{1}{2}}{0.4×1}A=5A$，
    则感应电动势E=I•2R=5×0.2V=1V，
    由于金属棒cd与ab切割方向相反，所以回路中的感应电动势等于二者切割产生的电动势之和，即：E=BL v+BL v2，
    代入数据解得v2=0.5m/s．
    答：（1）金属棒ab产生的感应电动势为0.8V；
    （2）金属棒cd的最终速度为0.5m/s．

    点评 考查法拉第电磁感应定律，闭合电路欧姆定律的应用，掌握受力平衡条件，安培力的表达式，注意回路中的感应电动势等于二者切割产生的电动势之和，这是解题的关键．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    10．科学家研究发现，磁敏电阻（GMR）的阻值随所处空间磁场的增强而增大，随所处空间磁场的减弱而变小，如图所示电路中GMR为一个磁敏电阻，R和R2为滑动变阻器，R1和R3为定值电阻，当开关S1和S2闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态．则（　　）
    A．只调节电阻R2，当P2向下端移动时，电阻R1消耗的电功率不变
    B．只调节电阻R2，当P2向下端移动时，带电微粒向下运动
    C．只调节电阻R，当P1向右端移动时，电阻R1消耗的电功率变小
    D．只调节电阻R，当P1向右端移动时，带电微粒向下运动

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    11．如图所示，汽车以速度v匀速向左行驶，当汽车到达图示位置时，绳子与水平方向的夹角是θ，此时物体M的上升速度大小为（　　）
    A．vsinθB．vcosθC．$\frac{v}{cosθ}$D．$\frac{v}{sinθ}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    4．平行板间有竖直向下的匀强电场，从电场左边界的中点O沿水平方向射入一带正电的粒子（不计其重力），其初速度为v0，经电场偏转后，以与水平方向成30°角从电场有边界上P点射出电场进入由等边三角形GFH围成的无场区域，然后再进入如图所示的匀强磁场区域，磁场方向垂直限免向里．粒子在磁场中运动刚好经过H点．已知平行板的长度为l=$\frac{\sqrt{3}}{2}$d，等边三角形区域边长与板间距均为d，粒子的质量为m，电荷量为q．
    （1）求匀强电场的场强大小E和粒子在电场中的偏移量y；
    （2）求匀强磁场的磁感应强度大小B；
    （2）粒子再次返回平行板间区域时，立即将电场变为反向（大小不变）粒子将会返回出发O点，则粒子从开始射入电场到再次返回到O点所用时间为多长？

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    11．如图所示，CDE是固定在绝缘水平面上的光滑金属导轨，CD=DE=L=2.5m，∠CDE=74°，CD和DE单位长度的电阻均为r=1Ω/m，导轨处于磁感应强度为B=0.5T、竖直向上的匀强磁场中．MN是绝缘水平面上的一根足够长的金属杆，其单位长度的电阻也为r=1Ω/m．现MN在向右的水平拉力作用下以速度v=2m/s在CDE上匀速滑行．MN在滑行的过程中始终与CDE接触良好，并且与C、E所确定的直线平行（sin37°=0.6，cos37°=0.8）．试求：
    （1）MN滑行到C、E两点时，C、E两点电势差的大小；
    （2）MN在CDE上滑动过程中，回路中的感应电流；
    （3）MN在CDE上整个滑行的过程中，MN和CDE构成的回路所产生的焦耳热．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    1．光滑的平行金属导轨长L=2m，两导轨间距d=0.5m，轨道平面与水平面的夹角θ=30°，导轨上端接一阻值为R=0.6Ω的电阻，轨道所在空间有垂直轨道平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度B=1T，如图所示．有一质量m=0.5kg、电阻r=0.4Ω的金属棒ab，放在导轨最上端，其余部分电阻不计．已知棒ab从轨道最上端由静止开始下滑到最底端脱离轨道的过程中，电阻R上产生的热量Q1=0.6J，取g=10m/s2，试求：
    （1）当棒的速度v=2m/s时，电阻R两端的电势差Uab；
    （2）棒下滑到轨道最底端时速度v的大小；
    （3）棒下滑到轨道最底端时加速度a的大小．
    （4）整个过程流过R的电量q．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

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    （3）外力F作用的时间为多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    6．质量为m=1kg的物体以初速度12m/s竖直向上抛出，做直线运动，以竖直向上为正方向，物体的速度-时间图象如图所示，已知g=10m/s2．则（　　）
    A．物体在0～2s内通过的位移为10m
    B．物体受到的空气阻力为2N
    C．落回抛出点时重力的瞬时功率为80W
    D．2s内机械能损失24J

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