(10分)如圖所示,MN、PQ和F1、HJ是四根相互平行的長金屬導(dǎo)軌,它們的間距相等,均為L=30cm.長為3L、電阻為R=0.3 的金屬棒可緊貼四導(dǎo)軌,沿導(dǎo)軌方向無摩擦的運動.在導(dǎo)軌MN、PQ的左端連接有阻值為Ro=0.1的電阻,在金屬導(dǎo)軌FI、HJ的右端連接有一對水平放置、間距為d="18" m的平行金屬板.除該金屬板外,整套裝置處于垂直
于導(dǎo)軌平面的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度的大小為B=0.4T.用~適當?shù)睦κ菇饘侔粢运俾蕍=5m/s向右運動,此
時金屬板間一帶電微粒恰好懸浮在兩板的正中央.取g=l0m/s2,求:
(1)帶電微粒的比荷:
(2)為維持金屬棒的勻速運動,加在金屬棒上的拉力的功率.
(1);(2)
(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定率可求、三段的感應(yīng)電動勢
(1分)
根據(jù)閉合電路歐姆定律求出bc兩點間的電勢差
(1分)
(1分)
金屬板間的電勢差為
(2分)
由平衡條件可得(1分)
(2)金屬棒所受安培力為(2分)
加在金屬棒上的拉力的功率(2分)
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

20.(15分)如圖所示,一根電阻為r、長度為L的金屬棒CD垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上,兩導(dǎo)軌間距也是L,棒與導(dǎo)軌間接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計,導(dǎo)軌左端接有阻值為R的電阻和電容為C的電容器,垂直導(dǎo)軌平面有豎直向下穿過平面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,F(xiàn)使金屬棒CD以v的速度向右勻速運動,求:
(1)電阻R消耗的電功率;
(2)電容器兩極板的電量以及上極板的帶電性質(zhì)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩根平行的金屬導(dǎo)軌固定在水平面上,勻強磁場的方向豎直向下。兩金屬棒a、b和導(dǎo)軌組成矩形閉合回路。用水平恒力F向右拉b,使a、b分別以速度va和vb向右勻速運動。已知b跟導(dǎo)軌間的滑動摩擦力大小為f,則回路中感應(yīng)電流的發(fā)熱功率為(    )
A.(F-f)·(vb-va)B.F·vb
C.F·vaD.(F-f)·vb

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

超導(dǎo)磁懸浮列車是利用超導(dǎo)體的抗磁作用使列車車體向上浮起,同時通過周期性地變換磁極方向而獲得推進動力的新型交通工具.其推進原理可以簡化為如圖12-9所示的模型:在水平面上相距L的兩根平行直導(dǎo)軌間,有豎直方向等距離分布的勻強磁場B1B2,且B1=B2=B,每個磁場的寬度都是l,相間排列,所有這些磁場都以相同的速度向右勻速運動,這時跨在兩導(dǎo)軌間的長為L、寬為l的金屬框abcd(懸浮在導(dǎo)軌上方)在磁場力作用下也將會向右運動.設(shè)金屬框的總電阻為R,運動中所受到的阻力恒為Ff,金屬框的最大速度為vm,則磁場向右勻速運動的速度v可表示為(  )

圖12-9
A.v=(B2L2vmFfR)/B2L2B.v=(4B2L2vm+FfR)/4B2L2
C.v=(4B2L2vmFfR)/4B2L2D.v=(2B2L2vm+FfR)/2B2L2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖3-6-9所示,光滑導(dǎo)軌水平放置,勻強磁場豎直向上,金屬棒ab、cd質(zhì)量相等.開始給ab一個沖量,使它具有向右的初速度v,經(jīng)過一段時間后,金屬棒cd的速度(    )

圖 3-6-9
A.向右,等于vB.向左,等于v
C.向右,等于v/2D.靜止不動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(12分)如圖甲所示,某人設(shè)計了一種振動發(fā)電裝置,它的結(jié)構(gòu)是一個半徑r=0.1m、20匝的線圈套在輻向形永久磁鐵槽中,磁場中的磁感線均沿半徑方向均勻分布,從右側(cè)觀察如圖乙所示。已知線圈所在位置磁感應(yīng)強度B的大小均為0.2T,線圈總電阻為2Ω,它的引出線接有阻值為8Ω的燈泡L。外力推動與線圈相連的P端使其做往復(fù)運動,線圈切割輻向磁場中的磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,線圈位移隨時間變化的規(guī)律如圖丙所示(線圈位移取向右為正)。
(1)在丁圖中畫出感應(yīng)電流隨時間變化的圖象(在乙圖中取逆時針電流為正〉;
(2)求每一次推動線圈運動過程中作用力的大;
(3)若不計摩擦等損耗,求該發(fā)電機的輸出功率。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

足夠長的豎直光滑金屬平行導(dǎo)軌寬1m,放在B=0.4T的水平勻強磁場中,如圖連接,電池的電動勢E=13V,內(nèi)阻r=0.1,金屬桿ab的質(zhì)量m=0.2kg,在桿的中點用細繩系一球,其質(zhì)量M=1kg,密度為ρ=5g/.電阻R=0.3,其余電阻不計.開始球全浸在足夠深的水中,不計水的阻力,取g=10m/.當k閉合后,問:

①球在水中如何運動?其穩(wěn)定速度多大?
②當球出水后,又如何運動?其穩(wěn)定速度多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題



相距為L的兩光滑平行導(dǎo)軌與水平面成θ角放置。上端連接一阻值為R的電阻,其余電阻不計.整個裝置處在方向豎直向上的勻強磁場中,磁感強度為B,質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體MN垂直導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上,如圖所示,F(xiàn)由靜止釋放導(dǎo)體MN,求:
(1)MN可達的最大速度vm
(2)當MN速度v=vm/3時的加速度a;
(3)回路產(chǎn)生的最大電功率Pm

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

2008北京奧運會上100 m賽跑跑道兩側(cè)設(shè)有跟蹤儀,其原理如圖所示,水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置,間距為L="0.5" m,一端通過導(dǎo)線與阻值為R ="0." 5Ω的電阻連接;導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m=0.5kg的金屬桿(如圖甲),金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計;均勻磁場豎直向下。用與導(dǎo)軌平行的拉力F作用在金屬桿上,使桿運動。當改變拉力的大小時,相對應(yīng)的速度v也會變化,從而使跟蹤儀始終與運動員保持一致。已知vF的關(guān)系如圖乙。(取重力加速度g=10
A.金屬桿受到的拉力與速度成正比
B.該磁場磁感應(yīng)強度為IT
C.圖象與橫軸截距表示金屬桿與導(dǎo)軌間的阻力大小
D.導(dǎo)軌與金屬桿之間的動摩擦因數(shù)為="0." 4

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