如圖所示,水平面上有兩根相距的足夠長的光滑平行金屬導軌,它們的電阻可忽略不計,在之間接有阻值為的定值電阻。導體棒,其電阻為,與導軌接觸良好。整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中,磁感應強度,F(xiàn)在在導體棒ab上施加一個水平向右的力,使的速度向右做勻速運動時,求:

中的感應電動勢多大?
中電流的方向如何?
⑶若定值電阻,導體棒的電阻,則多大?
(1)2V   (2)b→a  (3)0.1N

試題分析:(1)導體棒在勻強磁場中以勻速直線運動來垂直切割磁感線,在導體棒中會產(chǎn)生感應電動勢。
依據(jù)公式                           
可求得                           
(2)因?qū)w棒與兩導軌、電阻組成閉合回路,所以導體棒中有感應電流產(chǎn)生。根據(jù)安培定則(右手定則)或楞次定律可知導體棒中的電流方向是由 
(3)導體棒做勻速直線運動可知大小等于導體棒受到的安培力
       ①                    
又由閉合電路歐姆定律可知 ②          
聯(lián)立兩式,帶入數(shù)據(jù)得                  
點評:在計算電流時,導體棒可以看成有內(nèi)阻的電源,根據(jù)閉合電路歐姆定律進行計算。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示裝置,導體棒AB,CD在相等的外力作用下,沿著光滑的軌道各朝相反方向以0.lm/s的速度勻速運動。勻強磁場垂直紙面向里,磁感強度B=4T,導體棒有效長度都是L=0.5m,電阻R=0.5Ω,導軌上接有一只R′=1Ω的電阻和平行板電容器,它的兩板間距相距1cm,試求:

(l)電容器及板間的電場強度的大小和方向;
(2)外力F的大小。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,處在勻強磁場中的矩形線圈abcd,以恒定的角速度繞ab邊轉(zhuǎn)動,磁場方向平行于紙面并與ab垂直.在t=0時刻,線圈平面與紙面重合,線圈的cd邊離開紙面向外運動.若規(guī)定a→b→c→d→a方向的感應電流為正方向,則下圖能反映線圈感應電流I隨時間t變化的圖線是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,有兩根和水平方向成α角的光滑平行金屬軌道,上端接有可變電阻R,下端足夠長,空間有垂直于軌道平面的勻強磁場,磁感應強度為B。一根質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下,經(jīng)過足夠長的時間后,金屬桿的速度會趨近于一個最大速度vmax,則下列說法正確的是(  )。

A.如果B增大,vmax將變大
B.如果α變大,vmax將變大
C.如果R變大,vmax將變大
D.如果m變小,vmax將變大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,水平放置的平行金屬導軌間距為l,左端與一電阻R相連.導軌間有豎直向下的勻強磁場,磁場的磁感應強度為B.金屬桿ab垂直于兩導軌放置,電阻為r,與導軌間無摩擦.現(xiàn)對桿ab施加向右的拉力,使桿ab向右以速度v勻速運動,則(   )

A.金屬桿中的電流由a到b
B.金屬桿a端的電勢高于b端的電勢
C.拉力F=
D.R上消耗的功率P=()2R

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖(a)所示,一端封閉的兩條足夠長平行光滑導軌固定在水平面上,相距L,其中寬為L的abdc區(qū)域無磁場,cd右段區(qū)域存在勻強磁場,磁感應強度為B0,磁場方向垂直于水平面向上;ab左段區(qū)域存在寬為L的均勻分布但隨時間線性變化的磁場B,如圖(b)所示,磁場方向垂直水平面向下。一質(zhì)量為m的金屬棒ab,在t=0的時刻從邊界ab開始以某速度向右勻速運動,經(jīng)時間運動到cd處。設金屬棒在回路中的電阻為R,導軌電阻不計。

(1)求金屬棒從邊界ab運動到cd的過程中回路中感應電流產(chǎn)生的焦耳熱量Q;
(2)經(jīng)分析可知金屬棒剛進入cd右段的磁場時做減速運動,求金屬棒在該區(qū)域克服安培力做的功W。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,甲圖中的電容器C原來不帶電,除電阻R外,其余部分電阻均不計,光滑且足夠長的導軌水平放置,現(xiàn)給導體棒ab水平向右的初速度v(V>E/BL),則甲、乙、丙三種情形下ab棒最終的運動狀態(tài)是  (   )
A.三種情形下導體棒ab最終均作勻速運動
B.甲、丙中導體棒ab最終將以不同的速度作勻速運動,乙中導體棒ab最終靜止
C.甲、丙中導體棒ab最終將以相同的速度作勻速運動,乙中導體棒ab最終靜止
D.三種情形下導體棒ab最終均靜止

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,足夠長的U形導體框架的寬度L=0.5m,電阻忽略不計,其所在平面與水平面成θ=37°角,磁感應強度B=0.8T的勻強磁場方向垂直于導體框平面,一根質(zhì)量m=0.2kg,有效電阻R=2Ω的導體棒MN垂直跨放在U形框架上,導體棒與框架間的動摩擦因數(shù)為0.5,導體棒由靜止開始沿框架下滑到剛開始勻速運動,通過導體棒截面的電量共為Q=2C.求:

(1)導體棒勻速運動的速度;
(2)導體棒從開始下滑到剛開始勻速運動這一過程中,導體棒的電阻消耗的電功.
(sin 37°=0.6  cos 37°=0.8  g=10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

電磁學的基本現(xiàn)象和規(guī)律在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應用。下列哪些電器件在工作時,不是應用電磁感應現(xiàn)象的是(     )
A.干電池B.電磁爐C.動圈式話筒D.水力發(fā)電機

查看答案和解析>>

同步練習冊答案