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【題目】電源是通過非靜電力做功把其它形式的能轉化為電勢能的裝置，在不同的電源中，非靜電力做功的本領也不相同，物理學中用電動勢來表明電源的這種特性。如圖所示，固定于水平面的U形金屬框架處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度為B，金屬框兩平行導軌間距為L，金屬棒ab在外力的作用下，沿框架以速度v向右做勻速直線運動，運動過程中金屬棒始終垂直于兩平行導軌并接觸良好。已知電子的電荷量為e，金屬棒ab的長度為L。

（1）請根據法拉第電磁感應定律，推導金屬棒ab切割磁感應線產生的感應電動勢E；

（2）在金屬棒產生電動勢的過程中，請說明是什么力充當非靜電力，并求出這個非靜電力所做的功W的大��；

（3）設單位時間內有N個電子從a端運動到b端，求電源的電功率P的大小。

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

(1)如圖1所示，在一小段時間△t內，金屬棒ab的位移為

這個過程中線框的面積的變化量為

穿過閉合電路的磁通量的變化量為

根據法拉第電磁感應定律為

(2)如圖2所示，棒向右運動時，電子具有向右的分速度，受到沿棒向下的洛倫茲力為，電子在f的作用下，電子從b移動到a的過程中，非靜電力做功為

(3)由題意可知，電流為

電源的功率為

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關于分子動理論，下列說法正確的是（ ）

A.分子直徑的數量級約為10-15m

B.壓縮氣體時，要用力是由于氣體分子間存在斥力的緣故

C.已知某種氣體的密度為ρ，摩爾質量為M，阿伏加德羅常數為NA，則單位體積的分子數為

D.水結為冰時，部分水分子已經停止了熱運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示、幾位同學在做“搖繩發電”實驗：把一條長導線的兩端連在一個靈敏電流表的兩個接線柱上，形成閉合回路。兩個同學迅速搖動AB這段“繩”。假設圖中情景發生在赤道，地磁場方向與地面平行。圖中搖“繩”同學是沿東西站立的，甲同學站在西邊，手握導線上的A點，乙同學站在東邊，手握導線上的B點。下列說法正確的是（ ）

A.此位置的地磁場方向由北指向南

B.當“繩”向下運動時，“繩”中電流從A流向B

C.當“繩”搖到最高點時，“繩”中電流最大

D.當“繩”搖到最低點時，“繩”受到的安培力最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小明用如圖所示的裝置研究“電磁感應現象”，螺線管與電流計構成閉合電路，條形磁鐵N極朝下。

（1）要想使電流計指針發生偏轉，小明進行了以下4種操作，其中可行的是____（選填選項前的字母）。

A.螺線管不動，磁鐵勻速插入或拔出螺線管

B.螺線管不動，磁鐵加速插入或拔出螺線管

C.磁鐵與螺線管保持相對靜止，一起勻速向上運動

D.磁鐵與螺線管保持相對靜止，一起在水平面內做圓周運動

（2）在（1）的研究中，小明發現電流計指針偏轉方向會有不同，也就是感應電流方向不同，根據（1）中的操作，那么感應電流方向與下列哪些因素有關_________________（選填選項前的字母）。

A.磁鐵的磁性強弱

B.磁鐵運動的方向

C.磁鐵運動的速度大小

D.螺線管的匝數

（3）小明又將實驗裝置改造，如圖所示，螺線管A經過滑動變阻器與開關、電池相連構成直流電路；螺線管B與電流計構成閉合電路。螺線管B套在螺線管A的外面。為了探究影響感應電流方向的因素，閉合開關后，以不同的速度移動滑動變阻器的滑片，觀察指針擺動情況；由此實驗可以得出恰當的結論是______（選填選項前的字母）

A.螺線管A的磁性變強或變弱影響指針擺動方向

B.螺線管A的磁性變強或變弱影響指針擺動幅度大小

C.螺線管A的磁性強弱變化快慢影響指針擺動方向

D.螺線管A的磁性強弱變化快慢影響指針擺動幅度大小

（4）在（3）研究中，閉合開關后，螺線管A的電流穩定時，螺線管B中也存在磁場，但不出現感應電流，這說明什么？___________________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，把一塊不帶電的鋅板接在驗電器上，用紫外線燈照射鋅板，驗電器的金屬箔片張開，則下列說法中正確的是（　　）

A.紫外線的波長比可見光長

B.驗電器的金屬箔片帶正電

C.從鋅板逸出電子的動能都相等

D.若改用紅外燈照射，驗電器的金屬箔片一定張開

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖中所示的電路中，當滑動變阻器的滑動觸片向 b端移動時（ ）

A.伏特表 V和安培表A的讀數都減小

B.伏特表V和安培表A的讀數都增大

C.伏特表V的讀數增大，安培表A的讀數減小

D.伏特表V的讀數減小，安培表A的讀數增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】豎直懸掛的彈簧振子由最低點B開始作簡諧運動，O為平衡位置，C為最高點，規定豎直向上為正方向，振動圖像如圖所示。則以下說法中正確的是（　　）

A.彈簧振子的振動周期為2.0s

B.t=0.5s時，振子的合力為零

C.t=1.5s時，振子的速度最大，且豎直向下

D.t=2.0s時，振子的加速度最大，且豎直向下

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，絕緣軌道CDGH位于豎直平面內，圓弧段DG的圓心角為θ=37°，DG與水平段CD、傾斜段GH分別相切于D點和G點，CD段粗糙，DGH段光滑，在H處固定一垂直于軌道的絕緣擋板，整個軌道處于場強為E=1×104N/C、水平向右的勻強電場中。一質量m=4×10-3kg、帶電量q=+3×10-6C的小滑塊在C處由靜止釋放，經擋板碰撞后滑回到CD段的中點P處時速度恰好為零。已知CD段長度L=0.8m，圓弧DG的半徑r=0.2m；不計滑塊與擋板碰撞時的動能損失，滑塊可視為質點。求：

（1）滑塊在GH段上的加速度；

（2）滑塊與CD段之間的動摩擦因數；

（3）滑塊在CD段上運動的總路程。某同學認為：由于僅在CD段上有摩擦損耗，所以，滑塊到達P點速度減為零后將不再運動，在CD段上運動的總路程為L+=1.2m。你認為該同學解法是否合理？請說明理由，如果錯誤，請給出正確解答。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內有一長L＝0.3m的輕繩，上端系在釘子上，下端懸掛質量M＝0.8kg的小球A，細線拉直且小球恰好靜止在光滑水平面上．一質量m＝0.2kg的小球B以速度v0＝10m/s水平向左運動，與小球A發生對心碰撞，碰撞過程中無機械能損失，碰撞后小球A能在豎直面內做圓周運動。（g取10m/s2）求：

（1）碰撞后瞬間小球A的速度多大；

（2）小球A從碰撞后運動到最高點時輕繩的彈力大小。

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