如圖所示,兩根電阻不計、相距L且足夠長的平行光滑導(dǎo)軌與水平面成 θ 角,導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強度B的勻強磁場中,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上,導(dǎo)軌下端連接阻值為R的電阻,F(xiàn)讓一質(zhì)量為m,電阻也為R、與導(dǎo)軌接觸良好的水平金屬棒ab從靜止開始下滑,ab下滑距離s后開始勻速運動,重力加速度為g。求:

(1)ab棒勻速下滑時速度v的大;
(2)ab棒從靜止至開始勻速下滑的過程中,ab棒上產(chǎn)生的熱量。

(1)(2)

解析試題分析:(1)ab棒勻速下滑時  
ab棒勻速下滑時切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢  
由歐姆定律可得 

聯(lián)立可得:
(2)ab棒與電阻R串聯(lián),電流相等,產(chǎn)生的熱量Q相同
由能量守恒得    
可得       
考點:此題考查法拉第電磁感應(yīng)定律及能量守恒定律。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(13分)如圖甲所示,均勻的金屬圓環(huán)環(huán)面積s=0.5m2,電阻r=0.1Ω,環(huán)上開一小口,用不計電阻的導(dǎo)線接一R=0.4Ω的電阻。與環(huán)同心的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直與環(huán)平面的勻強磁場,當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強度B按圖乙所示規(guī)律變化時(規(guī)定磁場垂直環(huán)面向外時B為正),求:
(1).環(huán)上感應(yīng)電動勢的大小;   (2).A、B兩點的電勢差;   (3).在0~4s內(nèi),通過R的電量.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖甲所示,固定在絕緣水平地面上的平行金屬導(dǎo)軌間距為,左端用導(dǎo)線相連。質(zhì)量為,電阻為的金屬棒垂直導(dǎo)軌靜止在導(dǎo)軌平面上,金屬棒與導(dǎo)軌左端的距離,金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為,導(dǎo)與線導(dǎo)軌的電阻均不計,F(xiàn)將整個裝置置于垂直于軌道平面豎直向上的磁場中,磁感應(yīng)強度隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示。設(shè)金屬棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,忽略金屬棒與導(dǎo)軌上電流之間的相互作用,。求:

(1)金屬棒未出現(xiàn)滑動之前,通過金屬棒中電流的大小和方向;
(2)從時刻開始到金屬棒剛要發(fā)生滑動的過程中,金屬棒產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

下圖甲所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖,其矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,線圈的匝數(shù)n=100匝、電阻r=10 Ω,線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接,電阻R=90 Ω,與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表.在t=0時刻,線圈平面與磁場方向平行,穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間t按下圖乙所示正弦規(guī)律變化.求:

(1)交流發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的最大值;
(2)電路中交流電壓表的示數(shù).

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,相距20cm的平行金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面夾角,現(xiàn)在導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為330g的金屬棒ab,它與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為0.50,整個裝置處于磁感應(yīng)強度為2T的豎直向上勻強磁場中,導(dǎo)軌所接電源的電動勢為15V,電阻不計,滑動變阻器的阻值滿足要求,其他部分電阻不計,取,為了保證ab處于靜止?fàn)顟B(tài),則:

(1)ab通入的最大電流為多少?
(2)ab通入的最小電流為多少?
(3)R的調(diào)節(jié)范圍是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

2013年9月25日,我國“神舟七號”載人飛船發(fā)射成功,在離地面大約200 km的太空運行.假設(shè)載人艙中有一邊長為50 cm的正方形導(dǎo)線框,在宇航員操作下由水平方向轉(zhuǎn)至豎直方向,此時地磁場磁感應(yīng)強度,方向如右圖.

(1)該過程中磁通量的改變量是多少?
(2)該過程線框中有無感應(yīng)電流?設(shè)線框電阻為R=0.1 Ω,若有電流則通過線框的電荷量是多少?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,平行光滑導(dǎo)軌OPQ、OˊPˊQˊ相距L=0.5m,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=53°角,OP段和OˊPˊ段是導(dǎo)電的,PQ段和PˊQˊ段是絕緣的,在P和Pˊ處固定一個“∩”形導(dǎo)體框abcd,導(dǎo)體框平面與導(dǎo)軌面垂直,面積S=0.3m2?臻g存在變化的勻強磁場,方向與導(dǎo)軌平行,與線圈abcd垂直。質(zhì)量為m=0.02kg、電阻R=0.2Ω的金屬棒AB放在兩導(dǎo)軌上QQˊ處,與PPˊ的距離x=0.64m,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。t=0時刻,從QQˊ無初速度釋放金屬棒AB,此時磁場方向沿導(dǎo)軌向上(規(guī)定為正方向),磁感應(yīng)強度B的變化規(guī)律為B=0.2-0.8t(T)。除金屬棒AB外,不計其它電阻。求:

(1)經(jīng)過多長時間,金屬棒AB中有感應(yīng)電流?感應(yīng)電流的方向如何?
(2)假設(shè)OP段和OˊPˊ段的導(dǎo)軌足夠長,金屬棒AB在OP段和OˊPˊ段的導(dǎo)軌上能滑行多遠?(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2)

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,電源輸入電壓不變,要使電路中電流表示數(shù)變大,可采用的方法有

A.將R上的滑片向上移動B.將R上的滑片向下移動
C.將電鍵S擲向1D.將電鍵S擲向2

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,一矩形線圈在有界勻強磁場中繞軸OO’勻速轉(zhuǎn)動,OO’剛好是磁場的邊界,若線圈的匝數(shù)為N,橫截面積為S,轉(zhuǎn)動的角速度為ω,磁場的磁感應(yīng)強度為B,那么產(chǎn)生的交流電動勢的有效值

A.NBωS/B.NBωS C.2NBωSD.NBωS/2

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同步練習(xí)冊答案