【题目】小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验，其装置如图所示．在该实验中，磁铁固定在水平放置的电子测力计上，此时电子测力计的读数为G1，磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其余区域磁场不计．直铜条AB的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路，总阻值为R.若让铜条水平且垂直于磁场，以恒定的速率v在磁场中竖直向下运动，这时电子测力计的读数为G2，铜条在磁场中的长度为L.
(1)判断铜条所受安培力的方向，G1和G2哪个大？
(2)求铜条匀速运动时所受安培力的大小和磁感应强度的大小．
【答案】(1)安培力的方向竖直向上，G2＞G1(2)安培力的大小F＝G2－G1磁感应强度的大小B＝
【解析】试题分析：（1）铜条切割磁感线产生感应电动势，并在闭合回路中产生感应电流。根据右手定则可知，流过铜条的感应电流从B指向A，再利用左手定则可知，铜条受到磁铁的安培力竖直向上。根据牛顿第三定律，磁铁受到铜条竖直向下的反作用力，所以G2＞G1.
（或者：根据楞次定律，导体棒所受安培力阻碍其相对磁铁的运动，所以铜条所受安培力的方向向上）
（2）铜条向下匀速运动时，铜条切割磁感线产生的感应电动势F=BLv，闭合回路中的感应电流
，铜条受到竖直向上的安培力F=BIL；
根据牛顿第三定律，磁铁受到铜条竖直向下的反作用力，大小
=F；对磁铁受力分析并根据平衡条件有，
。
联立解得：F=G2-G1，
。
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同步拓展阅读系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】一个面积S＝4×10－2 m2、匝数n＝100的线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是( )
A. 在开始的2 s内穿过线圈的磁通量变化率等于0.08 Wb/s
B. 在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零
C. 在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势等于8 V
D. 在第3 s末线圈中的感应电动势等于零
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【题目】如图所示，水平放置的光滑金属长导轨MM′和NN′之间接有电阻R，导轨左、右两区域分别存在方向相反且与导轨平面垂直的匀强磁场，设左、右区域磁场的磁感应强度大小分别为B1和B2，虚线为两区域的分界线．一根阻值也为R的金属棒ab放在导轨上并与其垂直，导轨电阻不计．若金属棒ab在外力F的作用下从左边的磁场区域距离磁场边界x处匀速运动到右边的磁场区域距离磁场边界x处，下列说法中正确的是( )
A. 当金属棒通过磁场边界时，通过电阻R的电流反向
B. 当金属棒通过磁场边界时，金属棒受到的安培力反向
C. 金属棒在题设的运动过程中，通过电阻R的电荷量等于零
D. 金属棒在题设的运动过程中，回路中产生的热量等于Fx
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【题目】有一列简谐横波的波源在O处,某时刻沿x轴正方向传播的振动形式传到20 cm处,此时x轴上10 cm处的质点已振动0.2 s,P点离O处80 cm,如图所示,取该时刻为t=0时,下列说法正确的是____。
A、P点起振时的速度方向沿y轴正方向
B、波的传播速度为0.5 m/s
C、经过1.3 s,P点第一次到达波谷
D、0~0.1 s时间内,x=10 cm处的质点振动的速度逐渐增大
E、x=15 cm处的质点从开始起振到P点开始起振的时间内通过的路程为52 cm
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，A、B为两等量异种电荷，图中水平虚线为A、B连线的中垂线，现将另两个等量异种的检验电荷a、b用绝缘细杆连接后从A、B的连线上沿中垂线平移到离A、B无穷远处，平移过程中两检验电荷位置始终关于中垂线对称，若规定离A、B无穷远处电势为零，下列说法中不正确的是（ ）
A. 在AB的连线上a所处的位置电势
B. a、b整体在AB连线处具有的电势能
C. 整个移动过程中，静电力对a做正功
D. 整个移动过程中，静电力对a、b整体不做正功
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【题目】宁夏育才中学某物理社团做静电感应实验，有下列步骤及结论：①把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体球乙，但甲、乙两球不接触．②用手指摸甲球．③手指移开．④移开乙球．⑤甲球带正电．⑥甲球不带电．下列操作过程和所得结论正确的有( )
A. ①→②→③→④→⑥ B. ①→②→④→③→⑥
C. ①→②→③→④→⑤ D. ①→②→④→③→⑤
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】在生产线框的流水线上，为了检测出个别不合格的未闭合线框，让线框随传送带通过一固定匀强磁场区域（磁场方向垂直于传送带平面向下），观察线框进入磁场后是否相对传送带滑动就能够检测出未闭合的不合格线框．其物理情景简化如下：如图所示，通过绝缘传送带输送完全相同的正方形单匝纯电阻铜线框，传送带与水平方向夹角为α，以恒定速度v0斜向上运动．已知磁场边界MN、PQ与传送带运动方向垂直，MN与PQ间的距离为d，磁场的磁感应强度为B．线框质量为m，电阻为R，边长为L（d＞2L），线框与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．闭合线框上边在进入磁场前线框相对传送带静止，线框刚进入磁场的瞬间，和传送带发生相对滑动，线框运动过程中上边始终平行于MN，当闭合线框的上边经过边界PQ时又恰好与传送带的速度相同．设传送带足够长．求
（1）闭合线框的上边刚进入磁场时上边所受安培力F安的大小；
（2）从闭合线框上边刚进入磁场到上边刚要出磁场所用的时间t；
（3）从闭合线框上边刚进入磁场到下边穿出磁场后又相对传送带静止的过程中，电动机多消耗的电能E.
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】下列说法中正确的是 ．
A. 光电效应说明光具有粒子性，康普顿效应说明光具有波动性
B. 对黑体辐射的研究表明：随着温度的升高，辐射强度的最大值向波长较短的方向移动
C. 核泄漏事故污染物Cs137核反应方程式为
，其中x为正电子
D. 一氢原子处在n=4的能级，当它跃迁到较低能级时，最多可发出6种频率的光子
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