如圖所示,電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角,導(dǎo)軌與定值電阻R1和R2相連,勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面。有一導(dǎo)體棒ab,質(zhì)量為m,其電阻R0與定值電阻R1和R2的阻值均相等,與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ。若使導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動,當(dāng)上滑的速度為v時,受到的安培力大小為F,此時(   )
A.電阻R1消耗的熱功率為Fv/3
B.電阻R0消耗的熱功率為Fv/6
C.整個裝置因摩擦而消耗的熱功率為μmgv·cosθ
D.整個裝置消耗的機(jī)械功率為Fv
C
電路中的總電阻為,當(dāng)速度為v時根據(jù)安培力公式可得,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLv,所以產(chǎn)生的電流為,所以電阻R1消耗的熱功率為,電阻R0消耗的熱功率為,AB錯誤。過程中摩擦力大小為,所以因摩擦而消耗的熱功率為,消耗的機(jī)械功率為,所以C正確D錯誤。
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:填空題

在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢稱為          ,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那段導(dǎo)體相當(dāng)于        。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,電阻可忽略不計(jì)的光滑水平軌道,導(dǎo)軌間距L=1m,在導(dǎo)軌左端接阻值R=0.3Ω的電阻。在導(dǎo)軌框內(nèi)有與軌軌平面垂直的有界勻強(qiáng)磁場,磁場邊界為矩形區(qū)域cdef,其中cd、ef與導(dǎo)軌垂直,磁場寬度剛好等于軌軌間距L,磁場長度s=1m,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。一質(zhì)量為m=1kg,電阻r="0.2" Ω的金屬導(dǎo)體棒MN垂直放置于導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好。現(xiàn)對金屬棒施以垂直于導(dǎo)軌的水平外力F,金屬棒從磁場的左邊界cd處由靜止開始以加速度a=0.4m/s2作勻加速運(yùn)動。
(1) 推導(dǎo)出水平拉力F隨時間t變化的關(guān)系式;
(2) 力F作用一段時間t1后撤去力F;若已知撤去F后金屬棒的速度v隨位移x的變化關(guān)系為(v0為撤去F時金屬棒速度),并且金屬棒運(yùn)動到ef處時速度恰好為零,則外力F作用的時間t1為多少?
(3) 若在金屬棒離開磁場區(qū)域前撤出外力F,試定性畫出棒在整個運(yùn)動過程中速度隨位移變化所對應(yīng)的各種可能的圖線.(直接畫圖,不需要進(jìn)行有關(guān)推導(dǎo))

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在光滑水平桌面上有一邊長為I的正方形線框abcd,bc邊右側(cè)有一等腰直角三角形勻強(qiáng)磁場區(qū)域efg,三角形腰長為I,磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直桌面向下,abef可在同一直線上,其俯視圖如圖所示,線框從圖示位置在水平拉力F作用下向右勻速穿過磁場區(qū),線框中感應(yīng)電流I及拉力F隨時間t的變化關(guān)系可能是(以逆時針方向?yàn)殡娏鞯恼较,時間單位為I/V)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,長為L,電阻為r=0.30Ω、質(zhì)量為m=0.10kg的金屬棒CD垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上,兩導(dǎo)軌間距也為L,金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計(jì),導(dǎo)軌左端接有阻值R=0.50Ω的電阻。量程為0~3.OA的電流表串接在一條導(dǎo)軌上,量程為0~1.OV的電壓表接在電阻R的兩端。垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場向下穿過平面,F(xiàn)以向右恒定外力F使金屬棒向右移動。當(dāng)金屬棒以V=2.0m/s的速度在導(dǎo)軌平面上勻速滑動時,觀察到電路中的一個電表正好滿偏,而另一個電表未滿偏。問:

小題1:滿偏的電表是什么表?說明理由。
小題2:拉動金屬棒的外力F多大?
小題3:若此時撤去外力F,金屬棒將逐漸慢下來,最終停止在導(dǎo)軌上。求從撤去外力到金屬棒停止運(yùn)動的過程中通過電阻R的電量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如下圖(a)所示,間距為l、電阻不計(jì)的光滑導(dǎo)軌固定在傾角為θ的斜面上。在區(qū)域I內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;在區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場,其磁感應(yīng)強(qiáng)度Bt的大小隨時間t變化的規(guī)律如下圖(b)所示。t=0時刻在軌道上端的金屬細(xì)棒ab從如圖位置由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑,同時下端的另一金屬細(xì)棒cd在位于區(qū)域I內(nèi)的導(dǎo)軌上由靜止釋放。在ab棒運(yùn)動到區(qū)域Ⅱ的下邊界EF處之前,cd棒始終靜止不動,兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好。已知cd棒的質(zhì)量為m、電阻為R,ab棒的質(zhì)量、阻值均未知,區(qū)域Ⅱ沿斜面的長度為2l,在t=tx時刻(tx未知)ab棒恰進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ,重力加速度為g。求:

小題1:通過cd棒電流的方向和區(qū)域I內(nèi)磁場的方向;
小題2:當(dāng)ab棒在區(qū)域Ⅱ內(nèi)運(yùn)動時cd棒消耗的電功率;
小題3:ab棒開始下滑的位置離EF的距離;
小題4:ab棒開始下滑至EF的過程中回路中產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

把一線框從一勻強(qiáng)磁場中拉出,如圖所示。第一次拉出的速率是v ,第二次拉出速率是 2 v,其它條件不變,則前后兩次拉力大小之比是_________,線框產(chǎn)生的熱量之比是_____________。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如下圖所示,一個帶正電離子在垂直于勻強(qiáng)磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動.當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加時,此離子的動能變化情況是 
A.增大B.減小C.不變D.無法確定

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,有兩根和水平面成α角的光滑平行的金屬軌道,上端有可變電阻R,下端足夠長,空間有垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(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,金屬桿的速度會趨于一個最大速度vm,則(  )
A.如果B增大,vm將變大B.如果α增大,vm將變大
C.如果R增大,vm將變大D.如果m變小,vm將變大

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