當(dāng)前位置： 2022-2023學(xué)年北京市通州區(qū)高二（下）期末物理試卷> 試題詳情

如圖所示，兩根相距為L(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌MN、CD固定在水平面內(nèi)，并處在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌的左端接入一阻值內(nèi)R的定值電阻，將質(zhì)量為m、電阻可忽略不計(jì)的金屬棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上，金屬棒ab以恒定速度v向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)空氣阻力，回答以下問(wèn)題：
（1）若所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B且保持不變，試從磁通量變化、電動(dòng)勢(shì)的定義、自由電子的受力和運(yùn)動(dòng)、或功能關(guān)系等角度入手，選用兩種方法推導(dǎo)ab棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大??；
（2）某同學(xué)對(duì)此安培力的作用進(jìn)行了分析，他認(rèn)為：安培力的實(shí)質(zhì)是形成電流的定向移動(dòng)的電荷所受洛倫茲力的合力，而洛倫茲力是不做功的，因此安培力也不做功。你認(rèn)為他的觀點(diǎn)是否正確，并說(shuō)明理由。（假設(shè)電子在金屬棒中定向移動(dòng)可視為勻速運(yùn)動(dòng)，電子電荷量為e）

【考點(diǎn)】導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；洛倫茲力的概念；安培力的概念；法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達(dá)式；純電阻電路的能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn)；電流的微觀表達(dá)式．

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/17 8:0:9組卷：21引用：4難度：0.4

相似題

1．如圖所示，固定金屬圓環(huán)半徑為L(zhǎng)，在金屬圓環(huán)的四個(gè)面積均等區(qū)域中有兩個(gè)區(qū)域分別存在方向相反、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒OA一端與圓環(huán)中心O點(diǎn)重合，另一端與圓環(huán)接觸良好，在圓環(huán)和O點(diǎn)之間接一定值電阻R，其它電阻不計(jì)。當(dāng)導(dǎo)體棒以角速度ω繞O點(diǎn)在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，回路中產(chǎn)生的交變電流的有效值為（　?。?/h2>
A．
B
ω
L
2
2
R
B．
B
ω
L
2
4
R
C．
2
B
ω
L
2
4
R
D．
B
ω
L
2
R
發(fā)布：2024/11/8 16:30:4組卷：168引用：3難度：0.4
解析
2．如圖所示，光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L，在M點(diǎn)和P點(diǎn)間連接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間cdfe矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、一質(zhì)量為m、電阻為r、長(zhǎng)度也剛好為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒ab垂直置于導(dǎo)軌上，與磁場(chǎng)左邊界相距d₀．現(xiàn)用一個(gè)水平向右的力F拉棒ab,使它由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，棒ab離開(kāi)磁場(chǎng)前已做勻速直線運(yùn)動(dòng)，棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，F(xiàn)隨ab與初始位置的距離x變化的情況如圖（乙）所示，F(xiàn)₀已知．求：

（1）棒ab離開(kāi)磁場(chǎng)右邊界時(shí)的速度；
（2）棒ab通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中整個(gè)回路所消耗的電能．
發(fā)布：2024/11/10 18:30:1組卷：107引用：7難度：0.1
解析
3．如圖所示，ab為固定在水平面上的半徑為l、圓心為O的金屬半圓弧導(dǎo)軌，Oa間用導(dǎo)線連接一電阻M。金屬棒一端固定在O點(diǎn)，另一端P繞過(guò)O點(diǎn)的軸，在水平面內(nèi)以角速度為ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，該過(guò)程棒與圓弧良好接觸。整個(gè)空間分布著豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，已知金屬棒由同種材料制成且粗細(xì)均勻，棒長(zhǎng)為2l、總電阻為2r,M阻值為r,其余電阻忽略不計(jì)。當(dāng)棒轉(zhuǎn)到圖中所示的位置時(shí)，棒與圓弧的接觸處記為Q點(diǎn)，則（　?。?/h2>
A．通過(guò)M的電流方向?yàn)镺→a
B．通過(guò)M的電流大小為
B
l
2
ω
6
r
C．OQ兩點(diǎn)間電壓為
B
l
2
ω
2
D．PQ兩點(diǎn)間電壓為
3
B
l
2
ω
2
發(fā)布：2024/11/10 12:30:2組卷：244引用：3難度：0.6
解析

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