如图甲所示.两根足够长.电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1＝1m.导轨平面与水平面成θ＝30?角.上端连接阻值R＝1.5Ω的电阻,质量为m＝0.2kg.阻值r＝0.5Ω的匀质金属棒ab放在两导轨上.距离导轨最上端为L2＝4m.棒与导轨垂直并保持良好接触.整个装置处于一匀强磁场中.该匀强磁场方向与导轨平面垂直.磁感应强度大小随时间变化� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1＝1m，导轨平面与水平面成θ＝30?角，上端连接阻值R＝1.5Ω的电阻；质量为m＝0.2kg、阻值r＝0.5Ω的匀质金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为L2＝4m，棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。（g=10m/s2）

（1）保持ab棒静止，在0～4s内，通过金属棒ab的电流多大？方向如何？

（2）为了保持ab棒静止，需要在棒的中点施加了一平行于导轨平面的外力F，求当t＝2s时，外力F的大小和方向；

（3）5s后，撤去外力F，金属棒将由静止开始下滑，这时用电压传感器将R两端的电压即时采集并输入计算机，在显示器显示的电压达到某一恒定值后，记下该时刻棒的位置，测出该位置与棒初始位置相距2.4m，求金属棒此时的速度及下滑到该位置的过程中在电阻R上产生的焦耳热。

（1）方向由a→b （2）方向沿导轨斜面向上（3）

【解析】

试题分析：（1）在0～4s内，由法拉第电磁感应定律：

由闭合电路欧姆定律：，方向由a→b

（2）当t＝2s时，ab棒受到沿斜面向上的安培力

对ab棒受力分析，由平衡条件：

，方向沿导轨斜面向上

（3）ab棒沿导轨下滑切割磁感线产生感应电动势，有：

产生的感应电流

棒下滑至速度稳定时，棒两端电压也恒定，此时ab棒受力平衡，有：

解得：

由动能定理，得

∴

考点：法拉第电磁感应定律闭合电路欧姆定律物体平衡条件的应用动能定理

练习册系列答案

素质新目标暑假作业浙江人民出版社系列答案

暑假作业完美假期生活湖南教育出版社系列答案

暑假作业浙江科学技术出版社系列答案

时代天华暑假新天地暑假作业河北教育出版社系列答案

熠光传媒暑假生活云南人民出版社系列答案

波波熊快乐暑假广西师范大学出版社系列答案

帮你学暑假作业科学普及出版社系列答案

通城学典暑期升级训练延边大学出版社系列答案

聪明屋寒暑假作业系列丛书暑假作业系列答案

暑假专题集训江苏人民出版社系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源：2015届福建省高二上学期期中考试物理试卷（解析版） 题型：选择题

下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间彼此绝缘。坐标原点处电场强度最大的是（）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：2015届浙江省宁波市八校高二上学期期末联考物理试卷（解析版） 题型：选择题

如图所示，匀强电场水平向右，虚线右边空间存在着方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场，虚线左边有一固定的光滑水平杆，杆右端恰好与虚线重合。有一电荷量为q、质量为m的小球套在杆上并从杆左端由静止释放，带电小球离开杆的右端进入正交电、磁场后，开始一小段时间内，小球 ( )

A．可能做匀加速直线运动

B．一定做变加速曲线运动

C．重力势能可能增大

D．电势能可能增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：2015届河北省邯郸市高二上学期期末考试物理试卷（解析版） 题型：选择题

如图，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个完全相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是

A.a粒子动能最大

B.c粒子速率最大

C.c粒子在磁场中运动时间最短

D.它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：2015届河北省邯郸市高二上学期期末考试物理试卷（解析版） 题型：选择题

如图，一火警器的一部分电路示意图，其中Rt为半导体热敏材料制成的传感器（其电阻值随温度的升高而减小），电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当传感器Rt所在处出现火情时，电流表的电流I及a、b两端的电压U的变化情况是

A.I变大，U变大

B.I变小，U变小

C.I变小，U变大

D.I变大，U变小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：2015届河北省高二上学期第四次调研考试物理试卷（解析版） 题型：实验题

温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家电产品中，它是利用热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的特性工作的．如图甲中，电源的电动势E＝9.0 V，内电阻可忽略不计；G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙的R?t图线所示，闭合开关，当R的温度等于20 ℃时，电流表示数I1＝2 mA，