(16分)如圖,兩根相距l(xiāng)=1m平行光滑長金屬導(dǎo)軌電阻不計,被固定在絕緣水平面上,兩導(dǎo)軌左端接有R=2Ω的電阻,導(dǎo)軌所在區(qū)域內(nèi)加上與導(dǎo)軌垂直、方向相反的磁場,磁場寬度d相同且為0.6m,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=T、B2=0.8T,F(xiàn)有電阻r=1Ω的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置且接觸良好,當(dāng)導(dǎo)體棒ab以m/s從邊界MN進(jìn)入磁場后始終作勻速運動,求:

⑴導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場B1時拉力的功率;
⑵導(dǎo)體棒ab經(jīng)過任意一個B2區(qū)域過程中通過電阻R的電量;
⑶導(dǎo)體棒ab勻速運動過程中電阻R兩端的電壓有效值。
(1)   (2)q=0.16C (3)2V

試題分析:(1)在B1中時,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得:,
由ab做勻速運動知:拉力等于安培力即:
所以拉力的功率:
(2)根據(jù)電荷量
再根據(jù)閉合電路的歐姆定理知
代入解得:q=0.16C
(3)導(dǎo)體棒進(jìn)入B2時,電動勢
設(shè)電動勢有效值為E,則
解得:E=3V
電阻R兩端電壓的有效值為
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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,a、b是完全相同的導(dǎo)體棒,靜止于水平面內(nèi)的足夠長的光滑平行導(dǎo)軌上.勻強(qiáng)磁場豎直向下.若給a棒以8J的初動能,使之向左運動,不計導(dǎo)軌的電阻,則整個過程a棒產(chǎn)生的最大熱量是( 。
A.2JB.1JC.4JD.0.5J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,abcd是一個質(zhì)量為m,邊長為L的正方形金屬線框。如從圖示位置自由下落,在下落h后進(jìn)人磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場,恰好做勻速直線運動,該磁場的寬度也為L。在這個磁場的正下方3h+L處還有一個磁感應(yīng)強(qiáng)度未知,但寬度也為L的磁場,金屬線框abcd在穿過這個磁場時也恰好做勻速直線運動,那么下列說法正確的是(  )
A.未知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是B/2
B.未知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是
C.線框在穿過這兩個磁場的過程中產(chǎn)生的電能為4mgL
D.線框在穿過這兩個磁場的過程中產(chǎn)生的電能為2mgL

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(11分)如下圖所示,把總電阻為2R的均勻電阻絲焊接成一半徑為a的圓環(huán),水平固定在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,一長度為2a,電阻等于R,粗細(xì)均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上,它與圓環(huán)始終保持良好的接觸.當(dāng)金屬棒以恒定速度v向右移動經(jīng)過環(huán)心O時,求:

(1)棒上電流的大小和方向及棒兩端的電壓UMN;
(2)在圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在勻強(qiáng)磁場中,MN、PQ是兩根平行的金屬導(dǎo)軌,而ab?cd為串有電壓表和電流表的兩根金屬棒,同時以相同速度向右運動時,正確的有(     )
A.電壓表有讀數(shù),電流表有讀數(shù)
B.電壓表無讀數(shù),電流表有讀數(shù)
C.電壓表無讀數(shù),電流表無讀數(shù)
D.電壓表有讀數(shù),電流表無讀數(shù)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(13分)如圖所示,左右兩邊分別有兩根平行金屬導(dǎo)軌相距為L,左導(dǎo)軌與水平面夾30°角,右導(dǎo)軌與水平面夾60°角,左右導(dǎo)軌上端用導(dǎo)線連接。導(dǎo)軌空間內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,左邊的導(dǎo)軌處在方向沿左導(dǎo)軌平面向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的磁場中。右邊的導(dǎo)軌處在垂直于右導(dǎo)軌斜向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B的磁場中。質(zhì)量均為m的導(dǎo)桿ab和cd垂直導(dǎo)軌分別放于左右兩側(cè)導(dǎo)軌上,已知兩導(dǎo)桿與兩側(cè)導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)均為μ=,回路電阻恒為R,若同時無初速釋放兩導(dǎo)桿,發(fā)現(xiàn)cd沿右導(dǎo)軌下滑距離時,ab桿才開始運動。(認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)。

(1)試求ab桿剛要開始運動時cd棒的速度
(2)以上過程中,回路中共產(chǎn)生多少焦耳熱?
(3)cd棒的最終速度為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,空間某區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平,且垂直于紙面向里,磁場上邊界b和下邊界d水平。在豎直面內(nèi)有一矩形金屬線框,線框上下邊的距離很短,磁場上下邊界之間的距離大于水平面a、b之間的距離。線框從水平面a開始下落,當(dāng)線框下邊剛通過水平面b、c、d時,線框所受到的磁場力的大小分別為、,則
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,電阻不計的平行光滑金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ,寬度為l,下端與阻值為R的電阻相連。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面,現(xiàn)使質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab位置以平行于斜面的初速度沿導(dǎo)軌向上運動,滑行到最遠(yuǎn)位置a′b′后又下滑。已知導(dǎo)體棒運動過程中的最大加速度為2gsinθ,g為重力加速度,軌道足夠長,則
A.導(dǎo)體棒運動過程中的最大速度
B.R上的最大熱功率為
C.導(dǎo)體棒返回到ab位置前已經(jīng)達(dá)到下滑的最大速度
D.導(dǎo)體棒返回到ab位置時剛好達(dá)到下滑的最大速度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,兩根相距L平行放置的光滑導(dǎo)電軌道,與水平面的夾角均為 ,軌道間有電阻R,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab,由靜止開始沿導(dǎo)電軌道下滑.設(shè)下滑中ab桿始終與軌道保持垂直,且接觸良好,導(dǎo)電軌道有足夠的長度,且電阻不計.求:

(1)ab桿將做什么運動 ?若開始時就給ab沿軌道向下的拉力F使其由靜止開始向下做加速度為a的勻加速運動 ().求拉力F與時間t的關(guān)系式.

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