如圖甲所示,平行金屬導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=1m,上端接有電阻R1=3Ω,下端接有電阻R2=6Ω,虛線(xiàn)OO′下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).現(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg、電阻不計(jì)的金屬桿ab,從OO′上方某處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放,桿下落0.2m過(guò)程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸,加速度a與下落距離h的關(guān)系圖象如圖乙所示.求:

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(2)桿下落0.2m過(guò)程中通過(guò)電阻R2的電荷量q.
(1) 2T(2) 0.05C
(1)由圖象知,桿自由下落距離是0.05m,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2,則桿進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v==1m/s
由圖象知,桿進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度a=-g=-10m/s2
由牛頓第二定律得mg-F=ma
回路中的電動(dòng)勢(shì)E=BLv
桿中的電流I= 
R
F=BIL= 
得B==2T
(2)桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 
桿中的平均電流 
通過(guò)桿的電荷量Q=·Δt 
通過(guò)R2的電量q=Q=0.05C
本題主要考查對(duì)電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用,先根據(jù)圖象得到桿進(jìn)入磁場(chǎng)的速度,再根據(jù)牛頓定律求出磁場(chǎng)對(duì)桿的安培力,根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和安培力的計(jì)算公式計(jì)算出磁感應(yīng)強(qiáng)度,根據(jù)平均電流和時(shí)間計(jì)算出電荷量;
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

(14分)如圖12所示,固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng).t=0時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,此時(shí)MN到達(dá)的位置使MDEN構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形.為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,從t=0開(kāi)始,磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化?請(qǐng)推導(dǎo)出這種情況下B與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:單選題

關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,下列說(shuō)法中正確的是
A.磁通量越大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大
B.磁通量減小,感應(yīng)動(dòng)勢(shì)一定減小
C.磁通量變化越快,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大
D.磁通量變化越大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大

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,水平放置的平行光滑軌道間距為L(zhǎng)=1m.左端連有定值電阻R=2Ω,金屬桿
MN與軌道接觸良好,MN的電阻為r=0.5Ω,軌道電阻不計(jì),整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為
B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,現(xiàn)在使MN在水平向右的恒力F=2N的作用下運(yùn)動(dòng),則:⑴試判斷
MN桿哪端電勢(shì)高;⑵桿獲得的最大速度是多少?⑶MN兩點(diǎn)的最大電勢(shì)差是多大?

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,A、B兩閉合圓形線(xiàn)圈用同樣導(dǎo)線(xiàn)且均繞成10匝,半徑RA=2RB,內(nèi)有以B線(xiàn)圈作為理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng),若磁場(chǎng)均勻減小,則A、B環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EA∶EB與產(chǎn)生的感應(yīng)電流IA∶IB分別是(    )

A.EA∶EB=1∶1;IA∶IB=1∶2
B.EA∶EB=1∶2;IA∶IB=1∶2
C.EA∶EB=1∶4;IA∶IB=2∶1
D.EA∶EB=1∶2;IA∶IB=1∶4

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,由均勻?qū)Ь(xiàn)制成的,半徑為R的圓環(huán),以v的速度勻速進(jìn)入一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到圖示位置(∠aOb=90°)時(shí),a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差為(  )
A.BRvB.BRvC.BRvD.BRv

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

由同種材料構(gòu)成的均勻金屬桿abc處于磁感強(qiáng)度B=0.1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,如圖所示.已知Lab=Lbc=20cm,當(dāng)金屬桿以10m/s的速度在圖中標(biāo)明的方向運(yùn)動(dòng)時(shí),則a、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是     V,a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是     V

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一導(dǎo)線(xiàn)彎成如右圖所示的閉合線(xiàn)圈,以速度v向左勻速進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直平面向外。線(xiàn)圈總電阻為R,從線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始到完全進(jìn)入磁場(chǎng)為止,下列結(jié)論正確的是 (    )
A.感應(yīng)電流一直沿順時(shí)針?lè)较?/TD>
B.線(xiàn)圈受到的安培力先增大,后減小
C.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值E=Brv
D.穿過(guò)線(xiàn)圈某個(gè)橫截面的電荷量為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

穿過(guò)一個(gè)單匝閉合線(xiàn)圈的磁通量始終以2Wb/s均勻增加,則 (    )
A.線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒增加2V
B.線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒減少2
C.線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)始終為2V
D.線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)始終為一個(gè)確定值,但由于線(xiàn)圈有電阻,電動(dòng)勢(shì)小于2V

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案