如圖所示,PQ、MN是水平面愉兩根光滑的足夠長平行導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L=2m,電阻不計(jì),導(dǎo)軌左端與一個“12V,3W”的小燈泡連接,在導(dǎo)軌上放一根長為2m、電阻為r=4Ω的導(dǎo)體棒ab,導(dǎo)體所在空間存在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.5T,當(dāng)導(dǎo)體棒ab在向右的恒力F作用下勻速運(yùn)動時,小燈泡恰能在額定功率下工作.求:
(1)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢;
(2)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動的速度大。
(3)恒力F的功率大。
(1)小燈泡的額定電流為:I=
P
U
=
3
12
=0.25A,
由閉合電路歐姆定律知,電動勢:
E=U+Ir=12+0.25×4=13V;
(2)感應(yīng)電動勢:E=BLv,
導(dǎo)體棒速度:v=
E
BL
=
13
0.5×2
13m/s;
(3)恒力F的功率等于電源的總功率:
P=EI=13×0.25=3.25W;
答:(1)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為13V;
(2)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動的速度大小為13m/s;
(3)恒力F的功率大小為3.25W.
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:問答題

如圖甲所示,空間存在一寬度為2L有界勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直紙面向里.在光滑絕緣水平面內(nèi)有一邊長為L的正方形金屬線框,其質(zhì)量m=1kg、電阻R=4Ω,在水平向左的外力F作用下,以初速度v0=4m/s勻減速進(jìn)入磁場,線框平面與磁場垂直,外力F大小隨時間t變化的圖線如圖乙所示.以線框右邊剛進(jìn)入磁場時開始計(jì)時,求:
(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(2)線框進(jìn)入磁場的過程中,通過線框的電荷量q;
(3)判斷線框能否從右側(cè)離開磁場?說明理由.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面成θ=30°角放置,一個磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.00T的勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌上端M與P間連接阻值為R=0.30Ω的電阻,長L=0.40m、電阻r=0.10Ω的金屬棒ab與MP等寬緊貼在導(dǎo)軌上,現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑,其下滑距離與時間的關(guān)系如下表所示,導(dǎo)軌電阻不計(jì),g=10m/s2
時間t(s)00.100.200.300.400.500.600.70
下滑距離x(m)00.020.080.170.270.370.470.57
求:(1)在0.4s時間內(nèi),通過金屬棒ab截面的電荷量
(2)金屬棒的質(zhì)量
(3)在0.7s時間內(nèi),整個回路產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,足夠長平行金屬導(dǎo)軌內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,金屬桿ab與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)軌右端通過電阻與平行金屬板AB連接.已知導(dǎo)軌相距為L;磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;R1、R2和ab桿的電阻值均為r,其余電阻不計(jì);板間距為d、板長為4d;重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力.
如果ab桿以某一速度向左勻速運(yùn)動時,沿兩板中心線水平射入質(zhì)量為m、帶電量為+q的微粒恰能沿兩板中心線射出;如果ab桿以同樣大小的速度向右勻速運(yùn)動時,該微粒將射到B板距左端為d的C處.
(1)求ab桿勻速運(yùn)動的速度大小v;
(2)求微粒水平射入兩板時的速度大小v0
(3)如果以v0沿中心線射入的上述微粒能夠從兩板間射出,試討論ab桿向左勻速運(yùn)動的速度范圍.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,將邊長為l、總電阻為R的正方形閉合線圈,從磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中以速度v勻速拉出(磁場方向,垂直線圈平面)
(1)所用拉力F=______. 
(2)拉力F的功率PF=______.
(3)線圈放出的熱量Q=______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一水平放置的平行導(dǎo)體框的寬度L=0.5m,左端接有R=0.2Ω的電阻,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.4T的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向下,現(xiàn)有一導(dǎo)體棒ab垂直跨放在框架上,并能無摩擦地沿框架滑動,框架及導(dǎo)體ab的電阻不計(jì),當(dāng)導(dǎo)體棒ab以v=4.0m/s的速度向右勻速滑動時.則:
(1)導(dǎo)體棒ab上的感應(yīng)電動勢的大小及感應(yīng)電流的方向分別為如何?
(2)要維持導(dǎo)體棒ab向右勻速運(yùn)行,作用在導(dǎo)體棒ab上的水平外力為多少?方向怎樣?
(3)電阻R上產(chǎn)生的熱功率為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,相距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌ab、cd固定在水平桌面上,上面放有兩根垂直于導(dǎo)軌的金屬棒MN和PQ,金屬棒質(zhì)量均為m,電阻值均為R,其中MN被左邊系于棒中點(diǎn)的細(xì)繩束縛住,PQ的中點(diǎn)與一繞過定滑輪的細(xì)繩相連,繩的另一端系一質(zhì)量為m的物塊,繩處于拉直狀態(tài),整個裝置放于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,若導(dǎo)軌的電阻、滑輪的質(zhì)量及一切摩擦均忽略不計(jì),當(dāng)物塊由靜止釋放后,求:(重力加速度為g,金屬導(dǎo)軌足夠長)
(1)細(xì)繩對金屬棒MN的最大拉力;
(2)金屬棒PQ能達(dá)到的最大速度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,導(dǎo)體框內(nèi)有一垂直于框架平而的勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.12T,框架中的電阻R1=3Ω,R2=2Ω,其余部分電阻均不計(jì).導(dǎo)體棒AB在磁場中的長度為0.5m,當(dāng)AB棒以10m/s速度沿著導(dǎo)體框勻速移動時,所需外力F=______N,產(chǎn)生功率P=______W,通過R2上的電流I2=______A.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖各情況中,電阻R=0.lΩ,運(yùn)動導(dǎo)線的長度都為l=0.05m,作勻速運(yùn)動的速度都為v=10m/s.除電阻R外,其余各部分電阻均不計(jì).勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B=0.3T.試計(jì)算各情況中通過每個電阻R的電流大小和方向.

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