如图所示.光滑导轨MN.PQ在同一水平面内平行固定放置.其间距d=1m.右端通过导线与阻值RL=8Ω的小灯泡L相连.CDEF矩形区域内有竖直向下磁感应强度B=1T的匀强磁场.一质量m=50g.阻值为R=2Ω的金属棒在F=0.8N的恒力作用下水平向右运动一段距离后.以某一速度进入磁场恰好做匀速直线运动．(不考虑导轨及导线电阻.金属棒始终与导轨垂直并保持良好� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

如图所示，光滑导轨MN、PQ在同一水平面内平行固定放置，其间距d=1m，右端通过导线与阻值R_L=8Ω的小灯泡L相连，CDEF矩形区域内有竖直向下磁感应强度B=1T的匀强磁场，一质量m=50g、阻值为R=2Ω的金属棒在F=0.8N的恒力作用下水平向右运动一段距离后，以某一速度进入磁场恰好做匀速直线运动．（不考虑导轨及导线电阻，金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触．）求：
（1）金属棒进入磁场时的速度
（2）小灯泡发光时的电功率．

分析：（1）进入磁场做匀速直线运动，拉力等于安培力的大小，结合切割产生的感应电动势公式、闭合电路欧姆定律、安培力的大小公式求出金属棒进入磁场时的速度．
（2）根据E=BLv求出感应电动势，从而求出感应电流，得出小灯泡发光时的电功率．

解答：解：（1）金属棒进入磁场做匀速直线运动，由于平衡：F=F安=BIL=BL

BLv

R总

所以：v=

F?R总

B2L2

0.8×(8+2)

12×12

=8m/s
（2）感应电动势：E=BLv=1×1×8=8V
感应电流：I=

RL+R

8+2

=0.8A
小灯泡发光时的电功率：PL=I2RL=0.82×8=5.12W．
答：（1）金属棒进入磁场时的速度为8m/s．
（2）小灯泡发光时的电功率为5.12W．

点评：本题考查了电磁感应与电路、力学的基本综合，难度不大，掌握切割产生的感应电动势公式、闭合电路欧姆定律、安培力的大小公式等知识点．

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重物质量m	信号次数n	运动时间t（s）
m₀	40	2.00
2m₀	60	1.73
3m₀	70	t₃

（1）小车经过的位移s与光电门记下的信号次数n的关系是

A、s∝n；B、s∝1/n；C、s∝n²；D、s∝1/n²
（2）若实验后得到了下表所示的数据，经分析可知，运动时间t₃应为

1.53

s．

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C．Q均静止不动　　D．P、Q将向同一方向运动

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科目：高中物理 来源： 题型：013

A．P、Q相互靠拢　　B．P、Q相互远离

C．Q均静止不动　　D．P、Q将向同一方向运动

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