如圖12-14所示,不計(jì)電阻的U形導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌寬,左端連接阻值為0.4W的電阻R,在導(dǎo)軌上垂直于導(dǎo)軌放一電阻為0.1W的導(dǎo)體棒MN,并用水平輕繩通過(guò)定滑輪吊著質(zhì)量為m=2.4g的重物,圖中,開始重物與水平地面接觸并處于靜止,整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感強(qiáng)度,并且的規(guī)律在增大,不計(jì)摩擦阻力,求至少經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間才能將重物吊起?(
t=1s
根據(jù)題意可知:開始導(dǎo)體棒沒(méi)有運(yùn)動(dòng)時(shí)U形導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒所構(gòu)成的閉合回路的面積保持不變,而磁感應(yīng)強(qiáng)度B在增大,由法拉第電磁感應(yīng)定律得
而磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律
要把重物吊起來(lái),則繩子的拉力必須大于或等于重力.
設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t重物被吊起,此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為
所以安培力為
根據(jù)平衡條件得:    解得:t=1s
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:問(wèn)答題

如圖所示,在傾角為300的絕緣斜面上,固定兩條無(wú)限長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌,勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直于斜面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T,導(dǎo)軌間距L=0.5m,兩根金屬棒ab、cd與導(dǎo)軌垂直地放在導(dǎo)軌上,金屬棒ab和cd的質(zhì)量分別為m1=0.1kg,m2=0.2kg,電阻分別為r1=0.8W,r2=1.2W,導(dǎo)軌電阻不計(jì).當(dāng)用沿斜面向上的恒力F拉動(dòng)金屬棒ab勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí).金屬棒cd恰在斜面上保持靜止。(g取10m/s2) 求:
(1)金屬棒ab兩端的電勢(shì)差為多大?
(2)F力的功率?
(3)2秒內(nèi)電路里產(chǎn)生的焦耳熱?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

(20分)如圖甲所示,一邊長(zhǎng)為L,質(zhì)量為m,電阻為R的金屬絲方框豎直放置在磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直方框平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨y的變化規(guī)律為k為恒定常數(shù),同一水平面上磁感應(yīng)強(qiáng)度相同.現(xiàn)將方框以初速度v0O點(diǎn)水平拋出,重力加速度為g,不計(jì)阻力.
(1)通過(guò)計(jì)算確定方框最終運(yùn)動(dòng)的狀態(tài);
 
(2)若方框下落過(guò)程中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E與下落高度y的關(guān)系如圖乙所示,求方框下落H高度時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)能.

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,固定在水平絕緣平面上足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌不計(jì)電阻,但表面粗糙,導(dǎo)軌左端連接一個(gè)電阻R,質(zhì)量為m的金屬棒(電阻也不計(jì))放在導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直,整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直,用水平恒力F把a(bǔ)b棒從靜止起向右拉動(dòng)的過(guò)程中①恒力F做的功等于電路產(chǎn)生的電能;②恒力F和摩擦力的合力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能;③克服安培力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能;④恒力F和摩擦力的合力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能和棒獲得的動(dòng)能之和以上結(jié)論正確的有    (    )
A.①②   B.②③    C.③④    D.②④

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖甲所示,垂直于水平桌面向上的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T,寬度L="2.5" m光滑金屬導(dǎo)軌OMON固定在桌面上,O點(diǎn)位于磁場(chǎng)的左邊界,且OM、ON與磁場(chǎng)左邊界均成角.金屬棒ab放在導(dǎo)軌上,且與磁場(chǎng)的右邊界重合。t=0時(shí),ab在水平向左的外力F作用下勻速通過(guò)磁場(chǎng)。測(cè)得回路中的感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。已知OMON接觸點(diǎn)的電阻為R,其余電阻不計(jì)。
(1)利用圖象求出這個(gè)過(guò)程中通過(guò)ab棒截面的電荷量及電阻R;
(2)寫出水平力F隨時(shí)間變化的表達(dá)式;
(3)已知在ab通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中,力F做的功為W焦,電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱與一恒定電流在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)該電阻產(chǎn)生的熱量相等,求的值。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖12-4-14所示,質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為a的正方形金屬線框自某一高度由靜止下落,依次經(jīng)過(guò)兩磁場(chǎng)區(qū)域.已知,且磁場(chǎng)的高度為a.線框在進(jìn)入的過(guò)程中做勻速運(yùn)動(dòng),速度大小為,在中加速一段時(shí)間后又勻速進(jìn)入和穿出時(shí)速度恒為,求:

(1)之比
(2)在整個(gè)下落過(guò)程中線框中產(chǎn)生的焦耳熱.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的正方形導(dǎo)線框abcd各邊長(zhǎng)為l,其中ab是一段電阻為R的均勻電阻絲,其余三邊電阻可忽略的銅線,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里.現(xiàn)有一段與ab完全相同的電阻絲PQ架在導(dǎo)線框上(如圖12-3-14所示),以恒定速度從ad滑向bc,當(dāng)PQ滑到距離ad多少時(shí),通過(guò)PQ段電阻絲的電流最?最小電流為多少?方向如何?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)如圖2所示,兩足夠長(zhǎng)平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為,導(dǎo)軌平面與水平面夾角,導(dǎo)軌上端跨接一定值電阻,導(dǎo)軌電阻不計(jì),整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,長(zhǎng)為的金屬棒cd垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌保持接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為、電阻為,重力加速度為,現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放,當(dāng)金屬棒沿導(dǎo)軌下滑距離為時(shí),速度達(dá)到最大值,求:

(1)金屬棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大;
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大;
(3)金屬棒沿導(dǎo)軌下滑距離為的過(guò)程中,電阻上產(chǎn)生的電熱?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,兩根與水平面成θ=30°角的足夠長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌平行放置,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=1m,導(dǎo)軌底端接有阻值為0.5W的電阻R,導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,F(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.2 kg、電阻為0.5W的金屬棒用細(xì)繩通過(guò)光滑滑輪與質(zhì)量為M=0.5 kg的物體相連,細(xì)繩與導(dǎo)軌平面平行。將金屬棒與M由靜止釋放,棒沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)了2 m后開始做勻速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,棒與導(dǎo)軌始終保持垂直接觸。(取重力加速度g=10m/s2)求:

(1)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度;
(2)棒從釋放到開始勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)若保持某一大小的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1不變,取不同質(zhì)量M的物塊拉動(dòng)金屬棒,測(cè)出金屬棒相應(yīng)的做勻速運(yùn)動(dòng)的v值,得到實(shí)驗(yàn)圖像如圖所示,請(qǐng)根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計(jì)算出此時(shí)的B1;
改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B2,B2=2B1,其他條件不變,請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)圖上畫出相應(yīng)的v—M圖線,并請(qǐng)說(shuō)明圖線與M軸的交點(diǎn)的物理意義。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案