如圖所示,電阻不計(jì)的光滑U形導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌間距d="0.5" m,導(dǎo)軌一端接有R="4.0" Ω的電阻。有一質(zhì)量m="0.1" kg、電阻r="1.0" Ω的金屬棒ab與導(dǎo)軌垂直放置。整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B="0.2" T,F(xiàn)用水平力垂直拉動(dòng)金屬棒ab,使它以v="10" m/s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)。設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。

(1)求金屬棒ab兩端的電壓;
(2)若某時(shí)刻撤去外力,從撤去外力到金屬棒停止運(yùn)動(dòng),求電阻R產(chǎn)生的熱量。
(1)0.8 V(2)4.0 J

試題分析:(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律 E=Bdv,?
根據(jù)歐姆定律I=A="0.2" A,
U=IR=0.2×4.0 V="0.8" V。?
(2)由能量守恒,電路中產(chǎn)生的熱量Q=mv2,
因?yàn)榇?lián)電路電流處處相等,所以,
QR=="4.0" J
點(diǎn)評(píng):本題的物理情景比較簡(jiǎn)單,是電磁感應(yīng)與電路、力學(xué)等知識(shí)的綜合應(yīng)用,只要掌握基本知識(shí),就能正確解答.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌豎直放置,金屬棒ab、cd均通過棒兩端的環(huán)套在金屬導(dǎo)軌上.噓線上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),虛線下方有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng).ab、cd棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)均為,兩棒總電阻為R,導(dǎo)軌電阻不計(jì).開始兩棒均靜止在圖示位置,當(dāng)cd棒無初速釋放時(shí),對(duì)ab棒施加豎直向上的力F,沿導(dǎo)軌向上做勻加速運(yùn)動(dòng).則
A.ab棒中的電流方向由ba
B.cd棒先加速運(yùn)動(dòng)后勻速運(yùn)動(dòng)
C.cd棒所受摩擦力的最大值等于cd棒的重力
D.力F做的功等于兩金屬棒產(chǎn)生的電熱與增加的機(jī)械能之和

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,固定在水平桌面上的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ,間距為L(zhǎng),其右端接有阻值為R的電阻和理想交流電壓表,整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.導(dǎo)體棒ef垂直于導(dǎo)軌放置,且與兩導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)體棒接入電路的電阻為r,其它電阻不計(jì),現(xiàn)讓導(dǎo)體棒在ab、cd之間往復(fù)運(yùn)動(dòng),其速度隨時(shí)間的關(guān)系為(vm和T已知).

(1)寫出導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式,并求出電壓表的示數(shù);
(2)求一個(gè)周期T內(nèi)R中產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(3)若ab與cd的距離為x,求導(dǎo)體棒從ab滑到cd過程中通過電阻R的電量q.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

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)軌平面與水平面成370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。質(zhì)量為0.2kg。電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25。求:

(1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時(shí)的加速度大;
(2)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí),電阻消耗的功率為,求該速度的大;
( ,,)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩根和水平方向成α角的光滑平行的金屬軌道,上端接有可變電阻R,下端足夠長(zhǎng),空間有垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下,經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間后,金屬桿的速度會(huì)達(dá)到最大值vm,則      (       )
A.如果B增大,vm將變大
B.如果α增大,vm將變大
C.如果R增大,vm將變大
D.如果m減小,vm將變大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖,頂角為90°的“∨”型光滑金屬導(dǎo)軌MON固定在傾角為θ的絕緣斜面上,M、N連線平行于斜面底端,導(dǎo)軌MO、NO的長(zhǎng)度相等,M、N兩點(diǎn)間的距離L=2m,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T、方向垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一根質(zhì)量m=0.4kg,粗細(xì)均勻、單位長(zhǎng)度電阻值r=0.5Ω/m的導(dǎo)體棒ab,受到平行于斜面向上且垂直于ab的變力F作用,以速度v=2m/s沿導(dǎo)軌向下勻速滑動(dòng),導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好,不計(jì)導(dǎo)軌電阻,從導(dǎo)體棒在MN時(shí)開始計(jì)時(shí),

⑴t=0時(shí),F(xiàn)=0,求斜面傾角θ;
⑵求0.2s內(nèi)通過導(dǎo)體棒的電荷量q;
⑶求導(dǎo)體棒通過整個(gè)金屬導(dǎo)軌的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖a所示,空間存在B=0.5T,方向豎直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),MN、PQ是水平放置的平行長(zhǎng)直導(dǎo)軌,其間距L=0.2m,R是連在導(dǎo)軌一端的電阻,ab是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒。從零時(shí)刻開始,對(duì)ab施加一個(gè)大小為F=0.45N,方向水平向左的恒定拉力,使其從靜止開始沿導(dǎo)軌滑動(dòng),過程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且良好接觸,圖b是棒的速度--時(shí)間圖像,其中AO是圖像在O點(diǎn)的切線,AB是圖像的漸近線.除R以外,其余部分的電阻均不計(jì).

(1) 求R的阻值.
(2) 當(dāng)棒的位移為100m時(shí),其速度已經(jīng)達(dá)到了最大速度10m/s,求在此過程中電阻上產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如右圖所示,兩跟相距L的豎直平行金屬導(dǎo)軌位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,導(dǎo)軌電阻不計(jì),另兩跟與光滑導(dǎo)軌接觸的金屬桿質(zhì)量均為m,電阻均為R。若要cd使桿恰好平衡,且靜止不動(dòng),則ab桿應(yīng)向________方向運(yùn)動(dòng),且其桿運(yùn)動(dòng)的速度大小是________。

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