如圖所示,足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN?PQ平行放置,間距為L,與水平面成θ角,導(dǎo)軌與固定電阻R1和R2相連,且R1=R2=R.R1支路串聯(lián)開關(guān)S,原來S閉合,勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面斜向上.有一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直放置,接觸面粗糙且始終接觸良好,導(dǎo)體棒的有效電阻也為R.現(xiàn)讓導(dǎo)體棒從靜止釋放沿導(dǎo)軌下滑,當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時速率為v,此時整個電路消耗的電功率為重力功率的3/4.重力加速度為g,導(dǎo)軌電阻不計.試求:

(1)在上述穩(wěn)定狀態(tài)時,導(dǎo)體棒中的電流I,以及磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(2)當(dāng)斷開開關(guān)S后,導(dǎo)體棒ab所能達(dá)到的最大速率v′是v的多少倍?
(1)          
(1)當(dāng)導(dǎo)體棒以速率v勻速下降時,電路中的總電阻R=     ①
感應(yīng)電動勢  E=BLv                                               ②
導(dǎo)體棒中的電流I=                                            ③
總電功率  P=I2R總                                                                                 
重力功率  P=mgv·sinθ                                         ⑤
根據(jù)題意有  P=P重                                                                            
由①②③④⑤⑥解得:                              ⑦
                                             ⑧
(2)由S斷開前的情況可知:
·sinθ=μmgv·cosθ                                      ⑨
S斷開后,當(dāng)導(dǎo)體棒以速度v′勻速下滑時
總電阻  R′=2R                                                 ⑩
導(dǎo)體棒中的電流  I′=?                                     (11)?
由導(dǎo)體棒受力平衡有  mgsinθ=μmgcosθ+BI′L?                   (12)?
由⑧⑨⑩(11)(12)求得:
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在平行與水平面的勻強(qiáng)磁場上方有三個線圈,從同一高度由靜止下落,三個線圈都是的材料相同、邊長一樣的正方形,A線圈有一個缺口,B、C線圈閉合,但B線圈的導(dǎo)線比C線圈的粗,則 (    )

A.三個線圈同時落地
B.A線圈最先落地
C.C線圈最后落地
D.B、C線圈同時落地

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的電動勢變化規(guī)律為,保持其它條件不變,使該線圈的轉(zhuǎn)速和匝數(shù)同時增加一倍,則此時所產(chǎn)生的電動勢的瞬時表達(dá)式將變?yōu)橄率龅模海?nbsp;  )
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,P、Q兩枚小磁針分別放在通電螺線管的正上方和右側(cè)。閉合電鍵,小磁針靜止時N極的指向是
A.P、Q均向左    
B.P、Q均向右
C.P向左,Q向右 
D.P向右,Q向左

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,虛線范圍內(nèi)為兩個磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同,方向相反的勻強(qiáng)磁場區(qū)域.一閉合線框以恒定速度從圖示位置勻速向右運(yùn)動(所有尺寸見圖),則線圈中感應(yīng)電流隨時間變化的關(guān)系圖正確的是(取順時針方向的電流為正)(    )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

有一種高速磁懸浮列車的設(shè)計方案是:在每節(jié)車廂底部安裝強(qiáng)磁鐵(磁場方向向下),并且在沿途兩條鐵軌之間平放一系列線圈.下列說法中不正確的是(    )
A.列車運(yùn)動時,通過線圈的磁通量會發(fā)生變化
B.列車速度越快,通過線圈的磁通量變化越快
C.列車運(yùn)動時,線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢
D.線圈中的感應(yīng)電動勢的大小與列車速度無關(guān)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖13所示,兩根水平放置的相互平行的金屬導(dǎo)軌ab、cd,表面光滑,處在豎直向上 的勻強(qiáng)磁場中,金屬棒PQ垂直于導(dǎo)軌放在上面,以速度v向右勻速運(yùn)動,欲使棒PQ停下來,下面的措施可行的是(導(dǎo)軌足夠長,棒PQ有電阻)     (  )
A.在棒PQ右側(cè)垂直于導(dǎo)軌再放上一根同樣的金屬棒
B.在棒PQ棒右側(cè)垂直于導(dǎo)軌再放上一根質(zhì)量和電阻均比
棒PQ大的金屬棒
C.將導(dǎo)軌的a、c兩端用導(dǎo)線連接起來
D.將導(dǎo)軌的a、c兩端和b、d兩端分別用導(dǎo)線連接起來

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示是電視機(jī)顯像管及其偏轉(zhuǎn)線圈的示意圖.如果發(fā)現(xiàn)電視畫面的幅度比正常的偏小,可能引起的原因是      (   )
A.電子槍發(fā)射能力減弱,電子數(shù)減少
B.加速電場的電壓過高,電子速率偏大
C.偏轉(zhuǎn)線圈局部短路,線圈匝數(shù)減少
D.偏轉(zhuǎn)線圈電流過小,偏轉(zhuǎn)磁場減弱

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計,將它從圖示位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場,若第一次用0.3s時間拉出,外力做的功為,通過導(dǎo)線截面的電量為,第二次用0.9s時間拉出,外力做的功為,通過導(dǎo)線截面的電量為,則(    )
A.,B.
C.,D.,

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