(16分)電磁感應(yīng)現(xiàn)象是電磁學(xué)中最重大的發(fā)現(xiàn)之一,它揭示了電、磁現(xiàn)象之間的本質(zhì)聯(lián)系。
電路中感應(yīng)電動勢的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比,即,這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。
(1)如圖所示,把矩形線框abcd放在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場里,線框平面跟磁感線垂直。設(shè)線框可動部分ab的長度為L,它以速度v向右勻速運動。請根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律推導(dǎo)出閉合電路的感應(yīng)電動勢E=BLv。

(2)兩根足夠長的光滑直金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上,兩導(dǎo)軌間距為L。兩導(dǎo)軌間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿MN放在兩導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強度為B勻強磁場中,磁場方向垂直于斜面向上。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓金屬桿MN由靜止沿導(dǎo)軌開始下滑。求
①當(dāng)導(dǎo)體棒的速度為v(未達(dá)到最大速度)時,通過MN棒的電流大小和方向;
②導(dǎo)體棒運動的最大速度。
(1)見解析;(2)①;電流方向為從N到M;②。

試題分析:(1)在Δt時間內(nèi),ab棒向右移動的距離為vΔt,
這個過程中線框的面積變化量是ΔS=LvΔt                (2分)
穿過閉合回路的磁通量的變化量是="BΔS=B" LvΔt      (2分)
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律              (2分)
(2)①當(dāng)導(dǎo)體棒的速度為v時,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLv   
回路中的電流大小為                     (2分)
由右手定則可知電流方向為從N到M               (2分)
②導(dǎo)體棒在磁場中運動時,所受安培力大小為   (2分)
由左手定則可知,安培力方向沿斜面向上
當(dāng)導(dǎo)體棒的加速度為零時,速度最大
即:                     (2分)
可解得最大速度為               (2分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,在粗糙水平臺階上放置一質(zhì)量m=0.5kg的小物塊,它與水平臺階間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,與臺階邊緣O點的距離s=5m。在臺階右側(cè)固定一個1/4圓弧擋板,圓弧半徑R=1m,圓弧的圓心也在O點。今以O(shè)點為原點建立平面直角坐標(biāo)系xOy。現(xiàn)用F=5N的水平恒力拉動小物塊,一段時間后撤去拉力,小物塊最終水平拋出并擊中擋板。(,取g=10m/s2

(1)若小物塊恰能擊中擋板上的P點(OP與水平方向夾角為37°),求其離開O點時的速度大小;
(2)為使小物塊擊中擋板,求拉力F作用的最短時間。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)在民航業(yè)內(nèi),一直有“黑色10分鐘“的說法,即從全球已發(fā)生的飛機事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,大多數(shù)的航班事故發(fā)生在飛機起飛階段的3分鐘和著陸階段的7分鐘。飛機安全事故雖然可怕,但只要沉著冷靜,充分利用逃生設(shè)備,逃生成功概率相當(dāng)高,飛機失事后的90秒內(nèi)是逃生的黃金時間。如圖為飛機逃生用的充氣滑梯,滑梯可視為理想斜面,已知斜面長L=8m,斜面傾斜角θ=37°,人下滑時與充氣滑梯間動摩擦因素為u=0.5。不計空氣阻力,g=10m/s2,Sin37°=0.6,cos37°=0.8,=1.4。求:

(1)旅客從靜止開始由滑梯頂端滑到底端逃生,需要多長時間?
(2)一旅客若以v0=4.0m/s的初速度抱頭從艙門處水平逃生,當(dāng)他落到充氣滑梯上后沒有反彈,由于有能量損失,結(jié)果他以v=4.0m/s的速度開始沿著滑梯加速下滑。該旅客以這種方式逃生與(1)問中逃生方式相比,節(jié)約了多長時間?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,傾角為θ的粗糙斜面上靜止放置著一個質(zhì)量為m的閉合正方形線框abcd,它與斜面間動摩擦因數(shù)為μ。線框邊長為l,電阻為R。ab邊緊靠寬度也為l的勻強磁場的下邊界,磁感應(yīng)強度為B,方向垂直于斜面向上。將線框用細(xì)線通過光滑定滑輪與重物相連,重物的質(zhì)量為M,如果將線框和重物由靜止釋放,線框剛要穿出磁場時恰好勻速運動。下列說法正確的是
A.線框剛開始運動時的加速度
B.線框勻速運動的速度
C.線框通過磁場過程中,克服摩擦力和安培力做的功等于線框機械能的減少量
D.線框通過磁場過程中,產(chǎn)生的焦耳熱小于

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

物塊以初速度v0從底端沿足夠長的斜面上滑,該物塊的速度圖象不可能是

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

沿豎直方向運動的電梯,其底板水平,有一質(zhì)量為m的物體放在底板上,當(dāng)電梯向上做加速度大小為的勻減速運動時,此物體對電梯底板的壓力大小為:
A.B.C.mgD.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m的消防隊員從一平臺上豎直跳下,下落2 m后雙腳觸地,接著他用雙腿彎屈的方法緩沖,使自身重心又下降了0.5 m,假設(shè)在著地過程中地面對他雙腳的平均作用力大小恒定,則
A.在空中運動時間等于觸地后重心下降時間
B.在空中運動時間大于觸地后重心下降時間
C.著地過程中地面對他雙腳的平均作用力大于3mg
D.著地過程中地面對他雙腳的平均作用力小于3mg

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在光滑的水平面上,有兩個相互接觸的物體,如圖所示,已知M>m,第一次用水平力F由左向右推M,物體間的相互作用力為N1;第二次用同樣大小的水平力F由右向左推m,物體間的相互作用力為N2,則(     )
A.N1 >N2B.N1 =N2C.N1 <N2D.無法確定

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一物體在2N的外力作用下,產(chǎn)生10cm/s2的加速度,求該物體的質(zhì)量。下面有幾種不同的求法,其中單位運用正確、簡潔而又規(guī)范的是(  )
A.
B.
C.
D.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案