如圖所示,兩平行導軌與水平面間的傾角為,電阻不計,間距L=0.3m,長度足夠長,導軌處于磁感應強度B=1T,方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中.導軌兩端各接一個阻值為R0=2Ω電阻,另一橫跨在導軌間的金屬棒質量m=1kg,電阻r=1Ω棒與導軌間的滑動摩擦因數(shù)μ=0.5,當金屬棒以平行于導軌的向上初速度υ0=10m/s上滑,直至上升到最高點過程中,通過上端電阻電量=0.1C(g取10m/s2),求上端電阻R0產生的焦耳熱?
 
R=5J
設棒沿斜面能上升的最大距離為s,磁感應強度B垂直斜面向上,則等效電路和導體棒受力分析分別如圖(1)、(2)所示.
 
由圖可知,在棒上升過程中,通過棒某一截面的電量應為2.由

  ∴s=m
設電路各電阻消耗的總焦耳熱為
R
從金屬棒開始運動到最高點過程,利用能量守恒關系有
μmgcosθ·smgsinθ·s
R=5J
此題中,求電阻產生的焦耳熱應該用電流的有效值計算,由于無法求,因此只能通過能量關系求得
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,金屬線框abcd置于光滑水平桌面上,其右方存在一個有理想邊界的方向豎直向下的矩形勻強磁場區(qū),磁場寬度大于線圈寬度。金屬線框在水平恒力F作用下向右運動,ab邊始終保持與磁場邊界平行。ab邊進入磁場時線框恰好能做勻速運動。則下列說法中正確的是 
A.線框進入磁場過程,F做的功大于線框內增加的內能
B.線框完全處于磁場中的階段,F做的功大于線框動能的增加量
C.線框穿出磁場過程中,F做的功等于線框中增加的內能
D.線框穿出磁場過程中,F做的功小于線框中增加的內能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,兩根電阻不計的光滑平行金屬導軌水平固定放置,間距為d ="0.5" m,左端連接一個阻值為R=2 W的電阻,右端連接一個阻值為RL="4" W的小燈泡,在矩形區(qū)域CDFE內有豎直向上的勻強磁場,磁感應強度B隨時間按圖乙所示變化,CE長為x="2" m。在t=0時刻,一阻值為r="2" W的金屬棒在恒力F作用下由靜止開始從圖示的ab位置沿導軌向右運動,金屬棒從ab運動到EF的過程中,小燈泡的亮度始終沒有發(fā)生變化,求:
(1) 通過小燈泡的電流強度;
(2) 恒力F的大小;
(3) 金屬棒的質量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

電磁爐專用平底鍋的鍋底和鍋壁均由耐高溫絕緣材料制成.起加熱作用的是安在鍋底的一系列半徑不同的同心導電環(huán).導電環(huán)所用的材料單位長度的電阻R=0.125Ω/m,從中心向外第n個同心圓環(huán)的半徑為rn="(2n-1)" r1(n為正整數(shù)且n≤7),已知r1="1.0" cm.當電磁爐開啟后,能產生垂直于鍋底方向的變化磁場,已知該磁場的磁感應強度B的變化率為,忽略同心導電圓環(huán)感應電流之間的相互影響.
(1)求出半徑為rn的導電圓環(huán)中產生的感應電動勢瞬時表達式;
(2))半徑為r1的導電圓環(huán)中感應電流的最大值I1m是多大?(計算中可取="10" )
(3)若不計其他損失,所有導電圓環(huán)的總功率P是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一內壁光滑的絕緣細直圓筒豎直放在絕緣水平面上,圓A筒底部有一質量為、電荷量為+的帶電小球,圓筒內徑略大于小球直徑。整個裝置處于水平向里的勻強磁場和豎直向上的勻強電場中,已知磁感應強度大小為B,電場強度大小為。當圓筒在瞬間獲得水平速度,并以向右做勻速直線運動時,帶電小球沿筒壁勻加速上升,離開圓筒時速度方向與水平方向成60°角,小球離開圓筒后繼續(xù)在場中運動。求:
(1)圓筒開始運動前,水平面對小球的支持力N;
(2)圓筒的高度h;
(3)小球運動到最高點時離水平面的高度H。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

圖中a1b1c1d1和a2b2c2d2為在同一豎直面內的金屬導軌,處在磁感應強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直導軌所在的平面(紙面)向里.導軌的a1b1段與a2b2段是豎直的,距離為l1;c1d1段與c2d2段也是豎直的,距離為l2.x1y1與x2y2為兩根用不可伸長的絕緣輕線相連的金屬細桿,質量分別為m1和m2,它們都垂直于導軌并與導軌保持光滑接觸.兩桿與導軌構成的回路的總電阻為R.F為作用于金屬桿x1y1上的豎直向上的恒力.已知兩桿運動到圖示位置時,已勻速向上運動,求此時作用于兩桿的重力的功率的大小和回路電阻上的熱功率.
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示坐標系中,有沿z軸方向的恒定電流.今有一線框沿y軸方向平行移動.從甲到乙再到丙(其中乙恰好在xOz平面內),則(   )
A.移動全過程中,始終有abcd方向感應電流
B.移動全過程中,始終有adcb方向感應電流
C.甲到乙有adcb方向電流,由乙到丙則相反
D.甲到乙有abcd方向電流,由乙到丙則相反

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

有一種高速磁懸浮列車的設計方案是在每節(jié)車廂底部安裝磁鐵(磁場方向向下),并在兩條鐵軌之間平放一系列線圈,請?zhí)骄俊?br />(1)當列車運行時,通過線圈的磁通量會不會發(fā)生變化?
(2)列車的速度越快,通過線圈的磁通量變化越快嗎?
(3)為了測量列車通過某一位置的速度,有人在磁懸浮列車所經過的位置安裝了電流測量記錄儀,(測量記錄儀未畫出)為圖所示,記錄儀把線圈中產生的電流記錄下來。假設磁鐵的磁感應強度在線圈中為B,線圈的匝數(shù)為n,磁體寬度與線圈寬度相同,且都很小,為,線圈總電阻為R(包括引線電阻),你能否根據(jù)記錄儀顯示的電流I,求出列車所經過位置的速度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,平行水平面放置的導軌上連有電阻R,處于垂直軌道平面的勻強磁場中.今從靜止起用力拉金屬棒ab,若拉力恒定,經過時間t1后ab速度為v,加速度為a1,最終速度可達2v;若改用功率恒定的拉力作用,經過時間t2后ab的速度也為v,加速度為a2,最終速度也可達2v.求a1∶a2的值.(導軌光滑,摩擦不計)

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