（19分）如題25圖所示，固定的傾角為= 450、間距為L(zhǎng)的光滑金屬直桿ce和c'e'與半徑為r的豎直光滑絕緣圓弧軌道abc和a'b'c'分別相切于c和c'點(diǎn)，兩切點(diǎn)與對(duì)應(yīng)圓心連線與豎直方向夾角也為= 450，a點(diǎn)和a' 點(diǎn)分別是兩圓弧豎直最高點(diǎn)，e點(diǎn)和e'點(diǎn)間用導(dǎo)線連接阻值為R的電阻，在兩直桿間cc'和dd'平面區(qū)域內(nèi)有與其垂直的磁場(chǎng)（圖中未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度分布B = B0 sin()，式中x為沿直桿向下離開邊界dd'的距離，且．現(xiàn)
有一長(zhǎng)度為L、電阻為R的導(dǎo)體棒在外力F（圖中來(lái)畫出）作用下，以速度v0從磁場(chǎng)邊界dd'沿直桿向下勻速通過(guò)磁場(chǎng)，到達(dá)邊界cc'時(shí)撤去外力F，導(dǎo)體棒能沿圓弧軌道恰好通過(guò)最高處aa' 金屬桿電阻、空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g．試求：
（1）導(dǎo)體棒恰好通過(guò)圓弧軌道最高處aa' 時(shí)的速度大小v；
（2）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v0；
（3）導(dǎo)體棒通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中，導(dǎo)體棒上增加的內(nèi)能．
（1）
（2）
（3）

（1）設(shè)導(dǎo)體棒質(zhì)量為m，恰好通過(guò)圓弧軌道最高處時(shí)，有（3分）
得                                                （2分）
（2）導(dǎo)體棒從邊界到最高處過(guò)程中，由機(jī)械能守恒定律得：
                               （3分）
解得：                                     （2分）
（3）導(dǎo)體棒勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域歷時(shí)                          （2分）
產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)  屬于正弦交流電（1分）
電流的最大值為                （2分）
電流的有效值為                  （2分）
導(dǎo)體棒增加的內(nèi)能              （2分）
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

在平行于水平地面的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方有三個(gè)單匝線圈A、B、C，從同一高度由靜止開始同時(shí)釋放，磁感線始終與線圈平面垂直，三個(gè)線圈都是由相同的金屬材料制成的正方形，A線圈有一個(gè)小缺口，B和C都閉合，但B的橫截面積比C的大，如圖所示，下列關(guān)于它們落地時(shí)間的判斷，正確的是(　　)

A．A、B、C同時(shí)落地                 B． A最早落地
C．B和C在A之前同時(shí)落地            D． A和C在B之前同時(shí)落地

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖，空間某區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平，且垂直于紙面向里，磁場(chǎng)上邊界b 和下邊界d水平。在豎直面內(nèi)有一矩形金屬統(tǒng)一加線圈，線圈上下邊的距離很短，下邊水平。線圈從水平面a開始下落。已知磁場(chǎng)上下邊界之間的距離大于水平面a、b之間的距離。若線圈下邊剛通過(guò)水平面b、c（位于磁場(chǎng)中）和d時(shí)，線圈所受到的磁場(chǎng)力的大小分別為、和，則
A．>>B．<<
C．>>D．<<

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，傾角q=30°、寬度L=1.0m的足夠長(zhǎng)的U形平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T、范圍充分大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上，現(xiàn)用一平行導(dǎo)軌的牽引力牽引一根質(zhì)量m=0.20kg、電阻R=1.0、垂直導(dǎo)軌的金屬棒ab，由靜止沿導(dǎo)軌向上移動(dòng)（ab棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直，不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦）。若牽引力功率恒為72W，經(jīng)時(shí)間t=2.0s達(dá)到穩(wěn)定速度，此過(guò)程金屬棒向前滑行的位移S=4.0m。求金屬棒的穩(wěn)定速度及此過(guò)程金屬棒上產(chǎn)生的熱量（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，固定于水平桌面上足夠長(zhǎng)的兩平行導(dǎo)軌PO、MN，PQ、MN的電阻不計(jì)，間距為d=0.5m.P、M兩端接有一只理想電壓表，整個(gè)裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.電阻均為r=0.1Ω，質(zhì)量分別為m1=300g和m2=500g的兩金屬棒L1、L2平行的擱在光滑導(dǎo)軌上，現(xiàn)固定棒L1，L2在水平恒力F=0.8N的作用下，由靜止開始做加速運(yùn)動(dòng)，試求:
(1)當(dāng)電壓表的讀數(shù)為U=0.2V時(shí)，棒L2的加速度多大？
(2)棒L2能達(dá)到的最大速度vm.
(3)若在棒L2達(dá)到最大速度vm時(shí)撤去外力F，并同時(shí)釋放棒L1，求棒L2達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的速度值.
(4)若固定棒L1，當(dāng)棒L2的速度為v，且離開棒L1距離為S的同時(shí)，撤去恒力F，為保持棒L2做勻速運(yùn)動(dòng)，可以采用將B從原值(B0=0.2T)逐漸減小的方法，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化(寫出B與時(shí)間t的關(guān)系式)？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖12-17所示，一質(zhì)量為m=0.016kg、長(zhǎng)L=0.5m、寬d=0.1m、電阻R=0.1Ω的矩形線圈，從h1=5m的高處由靜止開始下落，然后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)下邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，由于磁場(chǎng)力的作用，線圈正好作勻速運(yùn)動(dòng)。

（1）求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。
（2）如果線圈的下邊通過(guò)磁場(chǎng)所經(jīng)歷的時(shí)間t=0.15s，求磁場(chǎng)區(qū)域的高度h2.
（3）求線圈的下邊剛離開磁場(chǎng)的瞬間，線圈的加速度的大小和方向。
（4）從線圈的下邊進(jìn)入磁場(chǎng)開始到線圈下邊離開磁場(chǎng)的時(shí)間內(nèi)，在線圈中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在一根軟鐵棒上繞有一組線圈，a、c是線圈的兩端，b為中心抽頭。把a(bǔ)、b兩端接上兩根平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直線面向里，導(dǎo)軌上放一金屬棒，當(dāng)金屬棒在導(dǎo)軌上滑動(dòng)時(shí)，a、b、c各點(diǎn)間都有電勢(shì)差，若要求a與c點(diǎn)的電勢(shì)均高于b點(diǎn)，則: (   )
A．金屬棒應(yīng)向右加速運(yùn)動(dòng)B．金屬棒應(yīng)向右減速運(yùn)動(dòng)
C．金屬棒應(yīng)向左加速運(yùn)動(dòng)D．金屬棒應(yīng)向左減速運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖 3-5-18 所示，有一寬為 2L 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，方向垂直紙面向外.abcd 是由均勻電阻絲做成的邊長(zhǎng)為 L 的正方形線框，總電阻值為 R.線框以垂直磁場(chǎng)邊界的速度 v 勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線框 ab、cd 兩邊始終與磁場(chǎng)邊界平行.則（   ）

圖3-5-18
A．整個(gè)過(guò)程線圈中的電流方向始終為順時(shí)針?lè)较?/td>
B．整個(gè)過(guò)程線圈中的電流方向始終為逆時(shí)針?lè)较?/td>
C．整個(gè)過(guò)程中 ab 兩點(diǎn)的電勢(shì)差為BLv
D．整個(gè)過(guò)程中線圈產(chǎn)生的焦耳熱為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m,電阻為R的閉合矩形線圈,長(zhǎng)為l,高為h,從某一高度由靜止開始下落,進(jìn)入一個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,磁場(chǎng)的邊界為水平,寬度為2h,線圈開始下落時(shí)距磁場(chǎng)上邊界3h,下落過(guò)程中始終在豎直平面內(nèi),不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)．已知線圈從磁場(chǎng)中穿出的過(guò)程中，做的是勻速運(yùn)動(dòng)．求線圈在進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中有多少電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案