如圖所示,固定在水平面上的兩平行光滑軌道相距l(xiāng)=1m,左端用R=4Ω的電阻連接,一質(zhì)量m=0.5kg的導(dǎo)體桿ab靜止放在軌道上,且與兩軌道垂直,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上,現(xiàn)用水平恒力沿軌道向右拉導(dǎo)體桿,當(dāng)移動(dòng)距離s=2.5m時(shí)導(dǎo)體桿開(kāi)始以8m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng),軌道和導(dǎo)體桿的電阻均忽略不計(jì).求:
(1)當(dāng)導(dǎo)體桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),通過(guò)它的電流大小和方向;
(2)導(dǎo)體桿從靜止到剛開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,通過(guò)電阻R上電量q.
(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):E=Blv=2×1×8=16V,
感應(yīng)電流:I=
E
R
=
16
4
=4A,
由右手定則可知,通過(guò)導(dǎo)體桿的電流由b流向a;
(2)由法拉第電磁感應(yīng)定律得:
.
E
=
△Φ
△t
=
Bls
△t
,
感應(yīng)電流:
.
I
=
.
E
R
=
Bls
R
,
通過(guò)R的電荷量:q=
.
I
△t,
解得:q=
Bls
R
=
2×1×2.5
4
=1.25C;
答:(1)當(dāng)導(dǎo)體桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),通過(guò)它的電流大小為4A,方向:由b流向a;
(2)導(dǎo)體桿從靜止到剛開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,通過(guò)電阻R上電量為1.25C.
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

如圖1所示,螺線管內(nèi)有一平行于軸線的勻強(qiáng)磁場(chǎng),規(guī)定圖中箭頭所示方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度B的正方向,螺線管與U型導(dǎo)線框cdef相連,導(dǎo)線框cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L,圓環(huán)與導(dǎo)線框cdef在同一平面內(nèi).當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖2所示規(guī)律變化時(shí)( 。
A.在t1時(shí)刻,金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大
B.在t2時(shí)刻,金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最小
C.在t1-t2時(shí)間內(nèi),金屬圓環(huán)L內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流
D.在t1-t2時(shí)間內(nèi),金屬圓環(huán)L有收縮趨勢(shì)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角為θ,導(dǎo)軌間距為l,軌道所在平面的正方形區(qū)域如耐內(nèi)存在著有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于導(dǎo)軌平面向上.電阻相同、質(zhì)量均為m的兩根相同金屬桿甲和乙放置在導(dǎo)軌上,甲金屬桿恰好處在磁場(chǎng)的上邊界處,甲、乙相距也為l.在靜止釋放兩金屬桿的同時(shí),對(duì)甲施加一沿導(dǎo)軌平面且垂直甲金屬桿的外力,使甲在沿導(dǎo)軌向下的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終以加速度a=gsinθ做勻加速直線運(yùn)動(dòng),金屬桿乙剮進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)即做勻速運(yùn)動(dòng).
(1)求金屬桿的電阻R;
(2)若從釋放金屬桿時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),試寫(xiě)出甲金屬桿在磁場(chǎng)中所受的外力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系式;
(3)若從開(kāi)始釋放兩金屬桿到金屬桿乙剛離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中,金屬桿乙中所產(chǎn)生的焦耳熱為Q,求外力F在此過(guò)程中所做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖甲所示,足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置,傾角為37°,寬度為0.5m,電阻忽略不計(jì),其上端接一小燈泡,電阻為1Ω.質(zhì)量為0.2kg的導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置,距離頂端1m,接入電路的電阻為1Ω,兩端與導(dǎo)軌接觸良好,與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5.在導(dǎo)軌間存在著垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示.先固定導(dǎo)體棒MN,2s后讓MN由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,小燈泡穩(wěn)定發(fā)光.重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6.求
(1)1s時(shí)流過(guò)小燈泡的電流大小和方向;
(2)小燈泡穩(wěn)定發(fā)光時(shí)消耗的電功率;
(3)小燈泡穩(wěn)定發(fā)光時(shí)導(dǎo)體棒MN運(yùn)動(dòng)的速度.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示,一質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒ab可沿接有電阻R=1Ω的足夠長(zhǎng)的豎直導(dǎo)體框架無(wú)摩擦地滑動(dòng),框架間距L=50cm,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T,方向如圖示,其余電阻均不計(jì).若棒ab由靜止開(kāi)始沿框架下落,且與框保持良好接觸,那么在下落的前一階段,棒ab將做______運(yùn)動(dòng),當(dāng)棒ab運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的速度v=______.(g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,固定于水平桌面上足夠長(zhǎng)的兩平行光滑導(dǎo)軌PQ、MN,其電阻不計(jì),間距d=0.5m,P、M兩端接有一只理想電壓表,整個(gè)裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩金屬棒L1、L2平行地?cái)R在導(dǎo)軌上,其電阻均為r=0.1Ω,質(zhì)量分別為M1=0.3kg和M2=0.5kg.固定棒L1,使L2在水平恒力F=0.8N的作用下,由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng).試求:
(1)當(dāng)電壓表讀數(shù)為U=0.2V時(shí),棒L2的加速度為多大;
(2)棒L2能達(dá)到的最大速度vm

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,一質(zhì)量為m=0.016kg、長(zhǎng)L=0.5m、寬d=0.1m、電阻R=0.1Ω的矩形線圈,從h1=5m的高處由靜止開(kāi)始下落,然后進(jìn)入高度為h2(h2>L)的勻強(qiáng)磁場(chǎng).下邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線圈正好作勻速運(yùn)動(dòng).線圈的下邊通過(guò)磁場(chǎng)所經(jīng)歷的時(shí)間t=0.15s.取g=10m/s2
(1)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.
(2)求線圈的下邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)的瞬間,線圈的加速度的大小和方向.
(3)在線圈的下邊通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中,線圈中產(chǎn)生的焦耳熱Q是多少?通過(guò)線圈的電荷量q是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,在光滑水平面的分界線MN的右側(cè)空間存在一個(gè)范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向豎直向下,MN左側(cè)有一個(gè)矩形導(dǎo)線框abcd,線框在水平恒力F作用下向右運(yùn)動(dòng)并進(jìn)入MN右邊的磁場(chǎng)區(qū)域,設(shè)ad、bc兩邊進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻分別為t1、t2,ad邊始終與分界線MN平行,線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中形狀不變,則下列四個(gè)圖象可能反映線框向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度V隨時(shí)間t變化的規(guī)律的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,相距為d的兩條水平虛線分別是水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的上下邊界,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,正方形線框abcd的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)(L>d)、質(zhì)量為m.將線框從磁場(chǎng)上方高h(yuǎn)處由靜止開(kāi)始釋放,當(dāng)ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框的速度為v0,cd邊剛穿出磁場(chǎng)時(shí)線框的速度也為v0.從ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到cd邊剛穿出磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中( 。
A.線框中一直都有感應(yīng)電流
B.線框在某一階段的加速度為g
C.做過(guò)一段減速運(yùn)動(dòng)
D.線框產(chǎn)生的熱量為mg(d+h+L)

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同步練習(xí)冊(cè)答案