U1=I1 r=2.5×0.2=0.5V線框在磁場中運(yùn)動時,b兩端電壓等于感應(yīng)電動勢U2=B l v=2V 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖所示，在與水平方向成θ＝30°角的平面內(nèi)放置兩條平行、光滑且足夠長的金屬軌道，其電阻可忽略不計�？臻g存在著勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.20T，方向垂直軌道平面向上，軌道底端連有電阻R＝10.0×10－2Ω。導(dǎo)體棒ab、cd垂直于軌道放置，且與金屬軌道接觸良好，每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m＝2.0×10－2kg，導(dǎo)體棒ab電阻r＝5.0×10－2Ω，導(dǎo)體棒cd阻值與R相同。金屬軌道寬度l＝0.50m。現(xiàn)先設(shè)法固定導(dǎo)體棒cd，對導(dǎo)體棒ab施加平行于軌道向上的恒定拉力，使之由靜止開始沿軌道向上運(yùn)動。導(dǎo)體棒ab沿軌道運(yùn)動距離為S＝1.0m時速度恰達(dá)到最大，此時松開導(dǎo)體棒cd發(fā)現(xiàn)它恰能靜止在軌道上。取g＝10m/s2， 求：

（1）導(dǎo)體棒ab的最大速度以及此時ab兩點(diǎn)間的電勢差；

（2）導(dǎo)體棒ab從開始到運(yùn)動距離為S的過程中電阻R上產(chǎn)生的總熱量。

 

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電路中路端電壓U隨干路電流I變化的關(guān)系，如圖所示，則電源的電動勢E和內(nèi)電阻r分別是

A. E＝1.0V，r＝5.0Ω        

B. E＝1.0V，r＝2.5Ω

C. E＝2.0V，r＝5.0Ω         

D. E＝2.0V，r＝2.5Ω

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一小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場方向的固定軸轉(zhuǎn)動.線圈匝數(shù)n＝100匝.穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖3-2-6所示.發(fā)電機(jī)內(nèi)阻r＝5.0 Ω，外電路電阻R＝95 Ω.已知感應(yīng)電動勢的最大值＝nω，其中為穿過每匝線圈磁通量的最大值.求串聯(lián)在外電路中的交流電流表（內(nèi)阻不計）的讀數(shù).

圖3-2-6

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如圖所示，在與水平方向成θ＝30°角的平面內(nèi)放置兩條平行、光滑且足夠長的金屬軌道，其電阻可忽略不計�？臻g存在著勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.20T，方向垂直軌道平面向上，軌道底端連有電阻R＝10.0×10－2Ω。導(dǎo)體棒ab、cd垂直于軌道放置，且與金屬軌道接觸良好，每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m＝2.0×10－2kg，導(dǎo)體棒ab電阻r＝5.0×10－2Ω，導(dǎo)體棒cd阻值與R相同。金屬軌道寬度l＝0.50m�，F(xiàn)先設(shè)法固定導(dǎo)體棒cd，對導(dǎo)體棒ab施加平行于軌道向上的恒定拉力，使之由靜止開始沿軌道向上運(yùn)動。導(dǎo)體棒ab沿軌道運(yùn)動距離為S＝1.0m時速度恰達(dá)到最大，此時松開導(dǎo)體棒cd發(fā)現(xiàn)它恰能靜止在軌道上。取g＝10m/s2， 求：

（1）導(dǎo)體棒ab的最大速度以及此時ab兩點(diǎn)間的電勢差；
（2）導(dǎo)體棒ab從開始到運(yùn)動距離為S的過程中電阻R上產(chǎn)生的總熱量。

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如圖所示，在與水平方向成θ＝30°角的平面內(nèi)放置兩條平行、光滑且足夠長的金屬軌道，其電阻可忽略不計�？臻g存在著勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.20T，方向垂直軌道平面向上，軌道底端連有電阻R＝10.0×10－2Ω。導(dǎo)體棒ab、cd垂直于軌道放置，且與金屬軌道接觸良好，每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m＝2.0×10－2kg，導(dǎo)體棒ab電阻r＝5.0×10－2Ω，導(dǎo)體棒cd阻值與R相同。金屬軌道寬度l＝0.50m�，F(xiàn)先設(shè)法固定導(dǎo)體棒cd，對導(dǎo)體棒ab施加平行于軌道向上的恒定拉力，使之由靜止開始沿軌道向上運(yùn)動。導(dǎo)體棒ab沿軌道運(yùn)動距離為S＝1.0m時速度恰達(dá)到最大，此時松開導(dǎo)體棒cd發(fā)現(xiàn)它恰能靜止在軌道上。取g＝10m/s2， 求：

（1）導(dǎo)體棒ab的最大速度以及此時ab兩點(diǎn)間的電勢差；

（2）導(dǎo)體棒ab從開始到運(yùn)動距離為S的過程中電阻R上產(chǎn)生的總熱量。

 

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1.B.提示：將圓環(huán)轉(zhuǎn)換為并聯(lián)電源模型，如圖

2.CD     3.AD

4.Q=IΔt=或Q=

5.（1）3.2×10-2 N （2）1.28×10-2 J

提示：將電路轉(zhuǎn)換為直流電路模型如圖.

6.（1）電壓表  理由略 （2）F=1.6 N （3）Q=0.25 C

7.（1）如圖所示，當(dāng)EF從距BD端s處由靜止開始滑至BD的過程中，受力情況如圖所示.安培力：F安=BIl=B

根據(jù)牛頓第二定律：a=                                                            ①

所以，EF由靜止開始做加速度減小的變加速運(yùn)動.當(dāng)a=0時速度達(dá)到最大值vm.

由①式中a=0有：Mgsinθ-B2l2vm/R=0                                                                 ②

vm=

（2）由恒力F推至距BD端s處，棒先減速至零，然后從靜止下滑，在滑回BD之前已達(dá)最大速度vm開始勻速.

設(shè)EF棒由BD從靜止出發(fā)到再返回BD過程中，轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能為ΔE.根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒定律：

Fs-ΔE=Mvm2                                                                                                                                                                                                           ③

ΔE=Fs-M（）2                                                                                                                                                                   ④

8.（1）每半根導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

E1=Bl=Bl2ω=×０.4×103×（0.5）2 V=50 V.

（2）兩根棒一起轉(zhuǎn)動時，每半根棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小相同、方向相同（從邊緣指向中心），相當(dāng)于四個電動勢和內(nèi)阻相同的電池并聯(lián)，得總的電動勢和內(nèi)電阻

為E=E1=50 V，r=R0=0.1 Ω

當(dāng)電鍵S斷開時，外電路開路，電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)等于電源電動勢，為50 V.

當(dāng)電鍵S′接通時，全電路總電阻為

R′=r+R=（0.1+3.9）Ω=4Ω.

由全電路歐姆定律得電流強(qiáng)度（即電流表示數(shù)）為

I= A=12.5 A.

此時電壓表示數(shù)即路端電壓為

U=E-Ir=50-12.5×0.1 V=48.75 V（電壓表示數(shù)）

或U=IR=12.5×3.9 V=48.75 V


同步練習(xí)冊答案