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【题目】如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5 m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1 Ω.一导体棒MN垂直于导轨放置,质量为0.2 kg,接入电路的电阻为1 Ω,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为0.8 T.将导体棒MN由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光,此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g取10 m/s2 , sin 37°=0.6)( )

A.2.5 m/s 1 W
B.5 m/s 1 W
C.7.5 m/s 9 W
D.15 m/s 9 W

【答案】B
【解析】对导体棒进行受力分析作出截面图,如图所示:

由平衡条件得mgsin 37°=FFf
FfμFN
FNmgcos 37°③
FBIL

电动势EBLv
联立①~⑥式,代入数据得v=5 m/s.
小灯泡消耗的电功率为PI2R
由⑤⑥⑦式得P=1 W.故选项B正确.
故选B

练习册系列答案
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【题目】下列关于误差及有效数字的认识正确的是(  )

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C.多次测量取平均值的办法只能减小偶然误差

D.多次测量取平均值的办法可以消除系统误差

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A.R
B.
C.
D.2R

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【题目】如图所示,间距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面夹角α=30°,下端N、Q间连接一阻值为R的电阻.导轨上有一个正方形区间abcd,cd以下存在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场.长度为L、电阻为r的金属棒与导轨接触良好且垂直导轨放置,当金属棒从ab位置由静止释放的同时,对金属棒施加一个平行导轨向下的恒力F,F的大小是金属棒重力的 ,金属棒通过cd时恰好做匀速运动,若此时突然只将力F的方向反向,力F的大小不变,经过一段时间后金属棒静止,已知重力加速度为g,不计金属导轨的电阻,求:

(1)金属棒的质量;
(2)整个过程中电阻R上产生的焦耳热;
(3)金属棒通过cd后向下运动的最大距离.

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【题目】如图所示,水平放置的平行金属导轨相距l=0.50 m , 左端接一电阻R=0.20 Ω,磁感应强度B=0.40 T 的匀强磁场方向垂直于导轨平面.导体棒ab垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计,当abv=4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:

(1)ab棒中感应电动势的大小;
(2)回路中感应电流的大小;
(3)ab棒中哪端电势高;
(4)维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小.

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