【題目】如圖所示,空間存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T,兩條光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),導(dǎo)軌間距l=0.40m,左端接有阻值R=0.40Ω的電阻.一質(zhì)量m=0.10kg、阻值r=0.10Ω的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上.金屬棒在水平向右的拉力F作用下,沿導(dǎo)軌做速度v=2.0m/s的勻速直線運動.求:

(1)通過電阻R的電流I;
(2)拉力F的大。
(3)撤去拉力F后,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q

【答案】
(1)

MN棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 E=Blv=0.5×0.4×2 V=0.40V

通過電阻R的電流


(2)

金屬棒受到的安培力 FA=BIl=0.5×0.8×0.4N=0.16N

根據(jù)牛頓第二定律有 F﹣FA=0

所以拉力 F=0.16N


(3)

撤去拉力F后,金屬棒做減速運動并最終靜止,金屬棒的動能全部轉(zhuǎn)化為回路中的焦耳熱.

在這段過程中,根據(jù)能量守恒定律有

所以


【解析】(1)MN棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 E=Blv=0.5×0.4×2 V=0.40V
通過電阻R的電流 (2)金屬棒受到的安培力 FA=BIl=0.5×0.8×0.4N=0.16N
根據(jù)牛頓第二定律有 F﹣FA=0
所以拉力 F=0.16N(3)撤去拉力F后,金屬棒做減速運動并最終靜止,金屬棒的動能全部轉(zhuǎn)化為回路中的焦耳熱.
在這段過程中,根據(jù)能量守恒定律有
所以
【考點精析】關(guān)于本題考查的楞次定律,需要了解楞次定律適用于一般情況的感應(yīng)電流方向的判定,而右手定則只適用于導(dǎo)線切割磁感線運動的情況,此種情況用右手定則判定比用楞次定律判定簡便才能得出正確答案.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】法拉第發(fā)明了世界上第一臺發(fā)電機(jī)法拉第圓盤發(fā)電機(jī).如圖所示,紫銅做的圓盤水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,圓盤圓心處固定一個搖柄,邊緣和圓心處各與一個黃銅電刷緊貼,用導(dǎo)線將電刷與電流表連接起來形成回路.轉(zhuǎn)動搖柄,使圓盤逆時針勻速轉(zhuǎn)動,電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn).下列說法正確的是( 。
A.回路中電流大小變化,方向不變
B.回路中電流大小不變,方向變化
C.回路中電流的大小和方向都周期性變化
D.回路中電流方向不變,從b導(dǎo)線流進(jìn)電流表

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,自行車的車輪半徑為R,車輪沿直線無滑動地滾動,當(dāng)氣門芯由輪子的正上方第一次運動到輪子的正下方時,氣門芯位移的大小為( )

A.πR
B.2R
C.2πR
D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】木塊A、B分別重50N和60N,它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.25;輕彈簧兩端栓接在A、B上,且輕彈簧被拉伸了2cm,彈簧的勁度系數(shù)為400N/m.系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動.現(xiàn)用F=1N的水平拉力作用在木塊B上,如圖所示.力F作用后( )

A.木塊A所受摩擦力大小是12.5N
B.木塊A所受摩擦力大小是11.5N
C.木塊B所受摩擦力大小是9N
D.木塊B所受摩擦力大小是7N

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,導(dǎo)體桿ab的質(zhì)量為m,電阻為R,放置在與水平面夾角為θ的傾斜金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌間距為d,電阻不計,系統(tǒng)處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,電池內(nèi)阻不計,問:若導(dǎo)軌光滑,電源電動勢E多大能使導(dǎo)體桿靜止在導(dǎo)軌上?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,天體P、Q都可視為質(zhì)點,只在相互的萬有引力作用下,它們以兩者連線上的某點O為圓心,分別做半徑不同的勻速圓周運動,P、Q的質(zhì)量分別為m1和m2 , 則P、Q做圓周運動的( )

A.向心力之比為m1:m2
B.周期之比為m1:m2
C.半徑之比為m2:m1
D.線速度之比為m2:m1

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,懸掛的直桿AB長L=20m,在距其下端h=5m處,有一長為L'=20m的無底圓筒CD,若將懸線剪斷,則:

(1)直桿B端到C點時的速度是多少?
(2)直桿AB穿過圓筒所用的時間為多少?(g取10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平地面上固定一斜面體,其底部與水平面平滑連接,h=0.8m,L=1m,斜面上有一質(zhì)量為m=4kg的木塊A,木塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.6,質(zhì)量為M=6kg的木塊B靜止在水平面上,木塊B上面定著一個輕彈簧,不計A、B與地面的摩擦,木塊A從斜面頂端由靜止滑下并與木塊B發(fā)生彈性碰撞,重力加速度g=10m/s2 , 求:

(1)木塊A第一次滑到斜面底端的速度;
(2)運動過程中彈簧的最大彈性勢能Ep

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩車某時刻由同一地點沿同一方向開始做直線運動,若以該時刻為計時起點,得到兩車的位移﹣時間圖象如圖所示,則下列說法正確的是( )

A.t1時刻甲車從后面追上乙車
B.t1時刻兩車相距最遠(yuǎn)
C.t1時刻兩車的速度剛好相等
D.0至t1時間內(nèi),乙車的平均速度小于甲車的平均速度

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案