北京海淀電磁感應(yīng) 計(jì)算題[1]

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1、word v/m.s-1 t/s 0 乙 甲 a B D L b c d 擋板 q 24．（海淀一摸）（20分）如圖甲所示，表面絕緣、傾角q=30°W的單匝矩形閉合金屬框abcd，放在斜面的底端，其中ab邊與斜面底邊重合，ab邊長(zhǎng)L=0.50m。從t=0時(shí)刻開(kāi)始，線框在垂直cd邊沿斜面向上大小恒定的拉力作用下，從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框的ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)撤去拉力，線框繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，并與擋板發(fā)生碰撞，碰撞過(guò)程的時(shí)間可忽略不計(jì)，且沒(méi)有機(jī)械能損失。線框向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示。已知線框在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終未脫離斜面，且保持ab邊與斜面

2、底邊平行，線框與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)m=/3，重力加速度g取10 m/s2。 （1）求線框受到的拉力F的大?。? （2）求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??； （3）已知線框向下運(yùn)動(dòng)通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足v＝v0-（式中v0為線框向下運(yùn)動(dòng)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小，x為線框ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)后對(duì)磁場(chǎng)上邊界的位移大?。缶€框在斜面上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。 24．（20分）（1）由v-t圖象可知，在0～0.4s時(shí)間線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v1=2.0m/s，所以在此過(guò)程中的加速度 a=2………………（1分） 由牛頓第二定律 F-m

3、gsinq -m mgcosq=ma…………………………………（2分） 解得 F=1.5 N……………………………………………………………………（1分） （2）由v-t圖象可知，線框進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后以速度v1做勻速直線運(yùn)動(dòng)， 產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E=BLv1……………………………………………………（1分） 通過(guò)線框的電流 I==………………………………………………（1分） 線框所受安培力 F安=BIL=…………………………………………（1分） 對(duì)于線框勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，由力的平衡條件，有 F=mgsinq+μmgcosq+…（2分） 解得……………………………………………

4、…………………………（1分） （3）由v-t圖象可知，線框進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，并以速度v1勻速穿出磁場(chǎng)，說(shuō)明線框的寬度等于磁場(chǎng)的寬度 ……………………………………………（1分） ……（1分） 設(shè)線框與擋板碰撞前的速度為v2 由動(dòng)能定理，有 -mg(s-D)sinq-μmg(s-D)cosq=………………（1分） 解得 v2==1.0 m/s………………………………（1分） 線框碰檔板后速度大小仍為v2，線框下滑過(guò)程中，由于重力沿斜面方向的分力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，即mgsinθ=μmgcosθ=0.50N，因此線框與擋板碰撞后向下做勻速運(yùn)動(dòng)，ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)

5、的速度為v2=1.0 m/s；進(jìn)入磁場(chǎng)后因?yàn)橛质艿桨才嗔ψ饔枚鴾p速，做加速度逐漸變小的減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)線框全部離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度為v3 由v＝v0-得v3= v2 -=-1.0 m/s， 因v3<0，說(shuō)明線框在離開(kāi)磁場(chǎng)前速度已經(jīng)減為零，這時(shí)安培力消失，線框受力平衡，所以線框?qū)㈧o止在磁場(chǎng)中某位置。…………………………………………………………（2分） 線框向上運(yùn)動(dòng)通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域產(chǎn)生的焦耳熱Q1=I2Rt==0.40 J……………（1分） 線框向下運(yùn)動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q2= =0.05 J………………（2分） 所以Q= Q1+ Q2=0.45 J………………………………………………

6、…………………（1分） 2、（西城2012期末）如20．（11分）Ω的電阻。軌道處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.40T，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量m=0.50kg的導(dǎo)體棒ab垂直于軌道放置。在沿著軌道方向向右的力F作用下，導(dǎo)體棒由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒與軌道始終接觸良好并且相互垂直。不計(jì)軌道和導(dǎo)體棒的電阻，不計(jì)空氣阻力。 （1）若力F的大小保持不變，且F=1.0N。求 a．導(dǎo)體棒能達(dá)到的最大速度大小vm； b．導(dǎo)體棒的速度v=5.0m/s時(shí)，導(dǎo)體棒的加速度大小a。 M a b B R F N P Q 2。從力F作用于導(dǎo)體棒的瞬間開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t=2.0s，求

7、力F的沖量大小I。 圖12－14所示，不計(jì)電阻的U形導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌寬W的電阻R，在W的導(dǎo)體棒MN，并用水平輕繩通過(guò)定滑輪吊著質(zhì)量為m＝2.4g的重物，圖中，開(kāi)始重物與水平地面接觸并處于靜止，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感強(qiáng)度，并且的規(guī)律在增大，不計(jì)摩擦阻力，求至少經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間才能將重物吊起？（） 3、如圖12－3－15所示，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.40T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感線垂直地穿過(guò)半徑的金屬環(huán)，OA是一根金屬棒，它貼著圓環(huán)沿順時(shí)針?lè)较蚶@O點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，OA棒的電阻，電路上三只電阻，圓環(huán)與其他導(dǎo)線的電阻不計(jì)，當(dāng)電阻消耗的

8、電功率為時(shí)，OA棒的角速度多大？ a b 4、如圖12－3－16所示，為某一電路的俯視圖，MN、PQ為水平放置的很長(zhǎng)的平行金屬板相距0.2m，板間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，B＝0.8T，方向垂直向下，金屬桿電阻．可以在水平方向左右無(wú)摩擦滑動(dòng)，，C＝10μF．現(xiàn)有不計(jì)重力的帶電粒子以的初速度水平射入兩板間，為使粒子能繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)，則 （1）棒ab應(yīng)向哪邊運(yùn)動(dòng)？速度多大？ （2）為使棒ab保持勻速運(yùn)動(dòng)，作用在ab上的水平外力F多大？ a b θ θ R 5.如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距1m，導(dǎo)軌平面與水平

9、面成θ=37o角，下端連接阻值為R的電阻.勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直.. ⑴求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑時(shí)的加速度大?。? ⑵當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電阻R消耗的功率為8W，求該速度的大??； ⑶在上問(wèn)中，若R=2Ω，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向. （g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8） θ a F b B R c d e f 6.如圖所示，有兩根足夠長(zhǎng)、不計(jì)電阻，相距L的平行光滑金屬導(dǎo)軌cd、ef與水平面成θ角固定放置，底端接一阻值為R的電阻，在軌道平面有磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bce、垂直于導(dǎo)軌

10、、質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬桿ab，在沿軌道平面向上的恒定拉力F作用下，從底端ce由靜止沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)ab桿速度達(dá)到穩(wěn)定后，撤去拉力F，最后ab桿又沿軌道勻速回到ceab桿向上和向下運(yùn)動(dòng)的最大速度相等.求:拉力F和桿ab最后回到ce端的速度v. 7如圖10所示，寬度、足夠長(zhǎng)的平行光Ω，其他電阻均可忽略不計(jì)。電源電動(dòng)勢(shì)E=3．0V，阻可忽略不計(jì)，重力加速度g取10m／s2。當(dāng)S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，導(dǎo)體棒恰好靜止不動(dòng)。 （1）求S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，導(dǎo)體棒所受安培力的大??； （2）將S1斷開(kāi)，S2閉合，使導(dǎo)體棒由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，求當(dāng)導(dǎo)體棒的加速度=5.

11、0m／s2時(shí)，導(dǎo)體棒產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小； （3）將S1斷開(kāi)，S2閉合，使導(dǎo)體棒由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，求導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的最大速度的大小。 8、水平面上兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L(zhǎng)，一端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為R的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿(見(jiàn)圖)，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻不計(jì)；均勻磁場(chǎng)豎直向下．用與導(dǎo)軌平行的恒定力F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)改拉力的大小時(shí)，相對(duì)應(yīng)的勻速運(yùn)動(dòng)速度v也會(huì)改變，v和F的關(guān)系如圖 (取重力加速度g=10m／s 2) (1)金屬桿在勻速運(yùn)動(dòng)之前做作什么運(yùn)動(dòng)? (2)若m＝0.5 kg，L＝0.5 m，R＝0.5

12、 Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大? (3)由ν－F圖線的截距可求得什么物理量?其值為多少? 9、如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻．一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直斜面向下，導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略·讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦． (1)由b向a方向看到的裝置如圖1 5—2所示，請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫(huà)出ab桿下滑過(guò)程中某時(shí)刻的受力示意圖；

13、(2)在加速下滑過(guò)程中，當(dāng)桿ab的速度大小為v時(shí)，求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大??； (3)求在下滑過(guò)程中，ab桿可以達(dá)到的速度最大值． 10．如圖所示，電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌MN和OP水平放置，MO間接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌相距為d，其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B．質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置，并接觸良好．用平行于MN的恒力F向右拉動(dòng)CD，CD受恒定的摩擦阻力．f，已知F>f．問(wèn)： (1)CD運(yùn)動(dòng)的最大速度是多少? (2)當(dāng)CD達(dá)到最大速度后，電阻R消耗的電功率是多少? (3)當(dāng)CD

14、的速度是最大速度的1/3時(shí)，CD的加速度是多少? 11．如圖所示，在傾角為的光滑斜面上，存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度相等的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向一個(gè)垂直斜面向上，另一個(gè)垂直斜面向下，寬度均為L(zhǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框以速度V剛進(jìn)入上邊磁場(chǎng)時(shí)，即恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求： （1）當(dāng)邊剛越過(guò)時(shí)，線框的加速度多大？方向如何？ v c d a b e e'’ B B f f ' g g' θ （2）當(dāng)?shù)竭_(dá)與中間位置時(shí)，線框又恰好作勻速運(yùn)動(dòng)，求線框從開(kāi)始進(jìn)入到邊到達(dá)與中間位置時(shí)，產(chǎn)生的熱量是多少？ 12.如圖所示，圖中M、N分別表示相距L

15、的兩根光滑而平直的金屬導(dǎo)軌，ab是電阻為R0的金屬棒，此棒可緊貼平行導(dǎo)軌滑動(dòng)。相距為d水平放置的金屬板A、C與導(dǎo)軌相連（d較小，A、C兩板的面積較大）定值電阻阻值為R，其它電阻忽略不計(jì)。整個(gè)裝置處于垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)ab以某一速率向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，一帶電微粒恰好也在A、C兩極間做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓周運(yùn)動(dòng)的速率與ab向右運(yùn)動(dòng)的速率相同。求在此情況下，作用ab向右的力的大??？ 13．如圖所示，固定于水平桌面上足夠長(zhǎng)的兩平行導(dǎo)軌PQ、MN，間距為d = 0.5m，P、M兩端接有一只理想電壓表Ω，質(zhì)量分別為m1 = 300g和m2 = 50

16、0g的兩金屬棒L1，L2平行地?cái)R在光滑導(dǎo)軌上，現(xiàn)固定棒L1，使棒L2在水平恒力F = 0.8N的作用下，由靜止開(kāi)始作加速運(yùn)動(dòng)。試求： （1）當(dāng)表讀數(shù)為時(shí)，棒L2的加速度多大？ （2）棒L2能達(dá)到的最大速度 （3）若在棒L2達(dá)時(shí)撤去外力F，并同時(shí)釋放棒L1，求棒L2達(dá)穩(wěn)定時(shí)速度值 ×　　×　　×　　×　　×　　× ×　　×　　×　　×　　×　　× ×　　×　　×　　×　　×　　× ×　　×　　×　　×　　×　　× V P M L1 L2 F Q N （4）若固定L1，當(dāng)棒L2的速度為，且離開(kāi)棒L1距離為S（m）的同時(shí)，撤去恒力F，為保持棒L2作勻速

17、運(yùn)動(dòng)，可以采用將B從原值（）逐漸減小的方法，則磁感強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化（寫(xiě)出B與時(shí)間t的關(guān)系式）？ 14.【2003年高考卷】如右圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)端點(diǎn)P、Q用電阻可忽略的導(dǎo)線相連，兩導(dǎo)軌間的距離l=0.20 m．有隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于桌面，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時(shí)間t的關(guān)系為B=kt，比例系數(shù)k＝0.020 T／s．一電阻不計(jì)的金屬桿可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，在滑動(dòng)過(guò)程中保持與導(dǎo)軌垂直．在t=0時(shí)刻，軌固定在水平桌面上，每根導(dǎo)軌每m的電阻為r0Ω／m，導(dǎo)軌的金屬桿緊靠在P、Q端，在外力作用下，桿恒定的加速度從靜止開(kāi)始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒?dòng)，求在t＝6.0

18、s時(shí)金屬桿所受的安培力． [解題思路] 以a示金屬桿運(yùn)動(dòng)的加速度，在t時(shí)刻，金屬桿與初始位置的距離L＝at2 此時(shí)桿的速度v＝at 這時(shí)，桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路的面積S=Ll 回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝S＋Blv 而 回路的總電阻 R＝2Lr0 回路中的感應(yīng)電流， 作用于桿的安培力F＝BlI 解得 ×10-3N 15Ω；有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿與軌道的電阻皆可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感強(qiáng)度B＝0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道面向下．現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運(yùn)動(dòng)．測(cè)得力F與時(shí)間

19、t的關(guān)系如下圖所示．求桿的質(zhì)量m和加速度a． 解析：導(dǎo)體桿在軌道上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用v表示其速度，t表示時(shí)間，則有v＝at ① 桿切割磁感線，將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv ② 在桿、軌道和電阻的閉合回路中產(chǎn)生電流I=E/R ③ 桿受到的安培力為F安=IBL④ 根據(jù)牛頓第二定律，有F－F安＝ma　　　?、? 聯(lián)立以上各式，得⑥ 由圖線上各點(diǎn)代入⑥式，可解得 a＝10m/s2 16． (2003年高考新課程理綜)兩根平行的金屬導(dǎo)軌，固定在同一水平面上，磁感強(qiáng)度B＝0.05T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌所在平面垂直，導(dǎo)軌的電阻很小，可忽略不計(jì)．導(dǎo)軌間的距離

20、lΩ．在t＝0時(shí)刻，兩桿都處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)有一與導(dǎo)軌平行、大小為0.20 N的恒力F作用于金屬桿甲上，使金屬桿在導(dǎo)軌上滑動(dòng)．經(jīng)過(guò)t＝5.0s，金屬桿甲的加速度為a＝1.37 m／s，問(wèn)此時(shí)兩金屬桿的速度各為多少? 本題綜合了法拉第電磁感應(yīng)定律、安培力、左手定則、牛頓第二定律、動(dòng)量定理、全電路歐姆定律等知識(shí)，考查考生多角度、全方位綜合分析問(wèn)題的能力． 設(shè)任一時(shí)刻t，兩金屬桿甲、乙之間的距離為x，速度分別為vl和v2，經(jīng)過(guò)很短的時(shí)間△t，桿甲移動(dòng)距離v1△t，桿乙移動(dòng)距離v2△t，回路面積改變 △S＝[(x一ν2△t)+ν1△t]l—lχ＝(ν1-ν2)△t 由法拉第電磁感應(yīng)定律，回路中的

21、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E＝B△S/△t＝Bι(νl一ν2) 回路中的電流 i＝E／2 R 桿甲的運(yùn)動(dòng)方程 F—Bli＝ma 由于作用于桿甲和桿乙的安培力總是大小相等、方向相反，所以兩桿的動(dòng)量(t＝0時(shí)為0)等于外力F的沖量． Ft＝mνl＋mν2 聯(lián)立以上各式解得 ν1＝[Ft/m＋2R(F一ma)／B2l2]／2 ν2＝[Ft／m一2R(F一ma)／B2l2]／2 代入數(shù)據(jù)得移νl＝8.15 m／s，v2＝1.85 m／s 2【解析】根據(jù)題意可知：開(kāi)始導(dǎo)體棒沒(méi)有運(yùn)動(dòng)時(shí)U形導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒所構(gòu)成的閉合回路的面積保持不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度

22、B在增大，由法拉第電磁感應(yīng)定律得 而磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律 要把重物吊起來(lái)，則繩子的拉力必須大于或等于重力． 設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t重物被吊起，此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為 所以安培力為 根據(jù)平衡條件得： 解得：t＝1s【答案】t＝1s 3【解析】OA金屬棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)把它當(dāng)作電源，根據(jù)題意畫(huà)出等效電路，（如右圖所示）由得， 三個(gè)電阻并聯(lián)，并且三個(gè)電阻相等所以外電路的總電阻為 而總電流為 故電源電動(dòng)勢(shì)為 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得 【答案】 4【解析】①由于不計(jì)帶電粒子的重力，而帶電粒子又要做勻速運(yùn)動(dòng)，所以必定是電場(chǎng)力與洛侖洛侖茲力相平衡，故有

23、 得．再由平衡條件判定兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度方向必向下，即上板電勢(shì)高，所以由右手定則判定導(dǎo)體棒向右勻速運(yùn)動(dòng)． 設(shè)導(dǎo)體棒向右勻速運(yùn)動(dòng)的速度為、兩板間的間距為d，則兩板間的導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，則兩板間的電勢(shì)差為＝ 解得： ②導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電流為 導(dǎo)體棒受到的安培力 【答案】①向右勻速運(yùn)動(dòng)，② 5.⑴4m/s2⑵10m/s ⑶0.4T，垂直于導(dǎo)軌平面向上. θ ╯ FB F FN mg v 6.解:當(dāng)ab桿沿導(dǎo)軌上滑達(dá)到最大速度v時(shí)，其受力如圖所示: 由平衡條件可知: F-FB-mgsinθ=0 ①(4分) 又FB=BIL

24、 ②(2分) 而③(2分) 聯(lián)立①②③式得:④(2分) 同理可得，ab桿沿導(dǎo)軌下滑達(dá)到最大速度時(shí):⑤(4分) 聯(lián)立④⑤兩式解得: (2分) (2分) 7（1）當(dāng)S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，導(dǎo)體棒靜止，通過(guò)導(dǎo)體棒的電流A 此時(shí)導(dǎo)體棒所受安培力 F1=BI1L=0．20N……2分 （2）當(dāng)S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，導(dǎo)體棒靜止， 有G=F1=0．20N…………………………………2分 設(shè)S1斷開(kāi)，S2閉合的情況下，導(dǎo)體棒加速度a=5．0m/s2時(shí)，其所受安培力為F2，速度為v1，通過(guò)導(dǎo)體棒的電流為I2，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1。 根據(jù)牛頓第二定律有

25、G－F2=ma，解得F2=0．10N…………………2分 由F2=BI2L，解得I2=1．0A…………………………………2分 根據(jù)歐姆定律有E1= I2R，解得E1=1．5V……………………2分 （3）將S1斷開(kāi)，S2閉合，導(dǎo)體棒由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)體棒所受重力與安培力平衡時(shí)，導(dǎo)體棒的速度達(dá)到最大，設(shè)最大速度為vm?！?分 所以有，解得m/s……………2分 8解： (1)變速運(yùn)動(dòng)(或變加速運(yùn)動(dòng)、加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，加速運(yùn)動(dòng))． (2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E—vBL，感應(yīng)電流I=E/R 安培力 由圖可知金屬桿受拉力、安培力和阻力作用，勻速時(shí)合力為零 由圖線可以得到直線的斜率k

26、=2 (3)由直線的截距可以求得金屬桿受到的阻力f， f=2(N)． 若金屬桿受到的阻力僅為動(dòng)摩擦力，由截距可求得動(dòng)摩擦因數(shù)　　　μ 9解：(1)重力mg，豎直向下；支撐力N，，垂直斜面向上；安培力F，沿斜面向上． (2)當(dāng)ab桿速度為v時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv，此時(shí)電路電流 桿受到安培力 根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，有： (3)當(dāng)時(shí)，ab桿達(dá)到最大速度 10解析：(1)以金屬棒為研究對(duì)象，當(dāng)CD受力：F=FA+f時(shí)，CD速度最大， 即： (2)CD棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為： 回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為： 則R中消耗的電功率為： (3)當(dāng)CD速度為最大速度的1/3即時(shí)，CD中的電流為最大值的1/3即則CD棒所受的安培力為： CD棒的加速度為： 11 / 11