如圖14所示,光滑的U形金屬導(dǎo)軌MNN′M′水平的固定在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,導(dǎo)軌的寬度為L(zhǎng),其長(zhǎng)度足夠長(zhǎng),M′、M之間接有一個(gè)阻值為R的電阻,其余部分電阻不計(jì).一質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒ab恰能放在導(dǎo)軌之上,并與導(dǎo)軌接觸良好.給棒施加一個(gè)水平向右的瞬間作用力,棒就沿軌道以初速度v0開(kāi)始向右滑行.求:

(1)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),棒中的瞬時(shí)電流i和棒兩端的瞬時(shí)電壓u分別為多大?
(2)當(dāng)棒的速度由v0減小到v0/10的過(guò)程中,棒中產(chǎn)生的焦耳熱Q是多少?
(1)  BLv0 (2)mv02
(1)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):
E=BLv0
棒中的瞬時(shí)電流:i=
棒兩端的瞬時(shí)電壓:u=E=BLv0.
(2)由能量守恒定律知,閉合電路在此過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱:Qmv02m(v0)2mv02
棒中產(chǎn)生的焦耳熱為:Q=Qmv02.
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:計(jì)算題

如圖所示,光滑導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌電阻不計(jì),左端連接一個(gè)固定電阻。金屬桿在恒力作用下由靜止開(kāi)始從AC位置向右運(yùn)動(dòng),進(jìn)入右側(cè)第一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)后立即作勻速直線運(yùn)動(dòng),然后經(jīng)過(guò)無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入第二個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,剛進(jìn)入磁場(chǎng)再次作勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知第一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為第二個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的倍,DF、FH、HP間距離相同。求:

(1)金屬桿第一次勻速與第二次勻速運(yùn)動(dòng)的速度之比?
(2)AD、FH的距離之比?
(3)第一次經(jīng)過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)系統(tǒng)的生熱量與第二次經(jīng)過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)系統(tǒng)的生熱量之比?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

等離子氣流由左方連續(xù)以v0射入P1和P2兩板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,ab直導(dǎo)線與P1、P2相連接,線圈A與直導(dǎo)線cd連接.線圈A內(nèi)有隨圖乙所示的變化磁場(chǎng).且磁場(chǎng)B的正方向規(guī)定為向左,如圖甲所示,則下列敘述正確的是(    )
A.0~1 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥
B.1~2 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引
C.2~3 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引
D.3~4 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在電容器C的兩端接有一個(gè)圓環(huán)形導(dǎo)體回路,在圓環(huán)回路所圍的面積之內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,已知圓環(huán)的半徑r=5cm,電容器的電容C=20F,當(dāng)磁場(chǎng)B以2×10-2T/s的變化率均勻增加時(shí),則電容器的
A.a(chǎn)板帶正電,電荷量為×10-9C
B.a(chǎn)板帶負(fù)電,電荷量為-×10-9C
C.a(chǎn)板帶正電,電荷量為×10-6C
D.a(chǎn)板帶負(fù)電,電荷量為-×10-6C

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

(2010年高考安徽卷)如圖9-1-13所示,水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩個(gè)邊長(zhǎng)相等的單匝閉合正方形線圈Ⅰ和Ⅱ,分別用相同材料、不同粗細(xì)的導(dǎo)線繞制(Ⅰ為細(xì)導(dǎo)線).兩線圈在距磁場(chǎng)上界面h高處由靜止開(kāi)始自由下落,再進(jìn)入磁場(chǎng),最后落到地面.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,線圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場(chǎng)上邊界.設(shè)線圈Ⅰ、Ⅱ落地時(shí)的速度大小分別為v1、v2,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量分別為Q1、Q2.不計(jì)空氣阻力,則(  )

圖9-1-13
A.v1 <v2,Q1< Q2     B.v1=v2,Q1=Q2
C.v1 <v2,Q1>Q2D.v1=v2,Q1< Q2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖5所示,水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌,左端接有電阻R,勻強(qiáng)磁場(chǎng)B豎直向下分布在導(dǎo)軌所在的空間內(nèi),質(zhì)量一定的金屬棒PQ垂直導(dǎo)軌放置.今使棒以一定的初速度v0向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)其通過(guò)位置a、b時(shí),速率分別為va、vb,到位置c時(shí)棒剛好靜止,設(shè)導(dǎo)軌與棒的電阻均不計(jì),a到b與b到c的間距相等,則金屬棒在由a到b和由b到c的兩個(gè)過(guò)程中                     (  )
A.回路中產(chǎn)生的內(nèi)能相等
B.棒運(yùn)動(dòng)的加速度相等
C.安培力做功相等
D.通過(guò)棒橫截面積的電荷量相等

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

(14分)如圖12所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里,大小隨時(shí)間的變化率=k,k為負(fù)的常量.用電阻率為ρ、橫截面積為S的硬導(dǎo)線做成一邊長(zhǎng)為l的方框,將方框固定于紙面內(nèi),其右半部位于磁場(chǎng)區(qū)域中.求:
(1)導(dǎo)線中感應(yīng)電流的大。
(2)磁場(chǎng)對(duì)方框作用力的大小隨時(shí)間的變化率.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,用粗細(xì)相同的銅絲做成邊長(zhǎng)分別為L和2L的兩只閉合線框ab,以相同的速度從磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中勻速地拉到磁場(chǎng)外,則下列說(shuō)法正確的是(  )
A.產(chǎn)生的焦耳熱之比為1∶4
B.產(chǎn)生的焦耳熱之比為1∶1
C.通過(guò)銅絲某截面的電量之比為1∶2
D.通過(guò)銅絲某截面的電量之比為1∶4

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一個(gè)匝數(shù)為n的矩形線圈,邊長(zhǎng)ab=L1,bc=L2線圈繞中心軸ab以角速度ω由圖示位置逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。試求:
(1)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值;
(2) 線圈轉(zhuǎn)過(guò)1/4周的過(guò)程中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
(3) 設(shè)線圈的總電阻為R,線圈轉(zhuǎn)過(guò)1/4周的過(guò)程中通過(guò)某一截面的電量。

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