如圖所示,電阻不計的光滑U形導軌水平放置,導軌間距d="0.5" m,導軌一端接有R="4.0" Ω的電阻。有一質量m="0.1" kg、電阻r="1.0" Ω的金屬棒ab與導軌垂直放置。整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中,磁場的磁感應強度B="0.2" T,F(xiàn)用水平力垂直拉動金屬棒ab,使它以v="10" m/s的速度向右做勻速運動。設導軌足夠長。

(1)求金屬棒ab兩端的電壓;
(2)若某時刻撤去外力,從撤去外力到金屬棒停止運動,求電阻R產(chǎn)生的熱量。
(1)0.8 V(2)4.0 J

試題分析:(1)根據(jù)法拉第電磁感應定律 E=Bdv,?
根據(jù)歐姆定律I=A="0.2" A,
U=IR=0.2×4.0 V="0.8" V。?
(2)由能量守恒,電路中產(chǎn)生的熱量Q=mv2,
因為串聯(lián)電路電流處處相等,所以,
QR=="4.0" J
點評:本題的物理情景比較簡單,是電磁感應與電路、力學等知識的綜合應用,只要掌握基本知識,就能正確解答.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,足夠長金屬導軌豎直放置,金屬棒ab、cd均通過棒兩端的環(huán)套在金屬導軌上.噓線上方有垂直紙面向里的勻強磁場,虛線下方有豎直向下的勻強磁場.ab、cd棒與導軌間動摩擦因數(shù)均為,兩棒總電阻為R,導軌電阻不計.開始兩棒均靜止在圖示位置,當cd棒無初速釋放時,對ab棒施加豎直向上的力F,沿導軌向上做勻加速運動.則
A.ab棒中的電流方向由ba
B.cd棒先加速運動后勻速運動
C.cd棒所受摩擦力的最大值等于cd棒的重力
D.力F做的功等于兩金屬棒產(chǎn)生的電熱與增加的機械能之和

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,固定在水平桌面上的光滑金屬導軌MN、PQ,間距為L,其右端接有阻值為R的電阻和理想交流電壓表,整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中,磁感應強度大小為B.導體棒ef垂直于導軌放置,且與兩導軌接觸良好,導體棒接入電路的電阻為r,其它電阻不計,現(xiàn)讓導體棒在ab、cd之間往復運動,其速度隨時間的關系為(vm和T已知).

(1)寫出導體棒產(chǎn)生的電動勢的表達式,并求出電壓表的示數(shù);
(2)求一個周期T內R中產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(3)若ab與cd的距離為x,求導體棒從ab滑到cd過程中通過電阻R的電量q.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,處于勻強磁場中的兩根足夠長。電阻不計的平行金屬導軌相距1m,導軌平面與水平面成370角,下端連接阻值為R的電阻。勻強磁場方向與導軌平面垂直。質量為0.2kg。電阻不計的金屬棒放在兩導軌上,棒與導軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25。求:

(1)求金屬棒沿導軌由靜止開始下滑時的加速度大小;
(2)當金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時,電阻消耗的功率為,求該速度的大。
( ,,)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩根和水平方向成α角的光滑平行的金屬軌道,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,一質量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下,經(jīng)過足夠長的時間后,金屬桿的速度會達到最大值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減小,vm將變大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖,頂角為90°的“∨”型光滑金屬導軌MON固定在傾角為θ的絕緣斜面上,M、N連線平行于斜面底端,導軌MO、NO的長度相等,M、N兩點間的距離L=2m,整個裝置處于磁感應強度大小B=0.5T、方向垂直于斜面向下的勻強磁場中。一根質量m=0.4kg,粗細均勻、單位長度電阻值r=0.5Ω/m的導體棒ab,受到平行于斜面向上且垂直于ab的變力F作用,以速度v=2m/s沿導軌向下勻速滑動,導體棒在運動過程中始終與導軌接觸良好,不計導軌電阻,從導體棒在MN時開始計時,

⑴t=0時,F(xiàn)=0,求斜面傾角θ;
⑵求0.2s內通過導體棒的電荷量q;
⑶求導體棒通過整個金屬導軌的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖a所示,空間存在B=0.5T,方向豎直的勻強磁場,MN、PQ是水平放置的平行長直導軌,其間距L=0.2m,R是連在導軌一端的電阻,ab是跨接在導軌上質量m=0.1kg的導體棒。從零時刻開始,對ab施加一個大小為F=0.45N,方向水平向左的恒定拉力,使其從靜止開始沿導軌滑動,過程中棒始終保持與導軌垂直且良好接觸,圖b是棒的速度--時間圖像,其中AO是圖像在O點的切線,AB是圖像的漸近線.除R以外,其余部分的電阻均不計.

(1) 求R的阻值.
(2) 當棒的位移為100m時,其速度已經(jīng)達到了最大速度10m/s,求在此過程中電阻上產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如右圖所示,兩跟相距L的豎直平行金屬導軌位于勻強磁場中,磁感應強度為B,導軌電阻不計,另兩跟與光滑導軌接觸的金屬桿質量均為m,電阻均為R。若要cd使桿恰好平衡,且靜止不動,則ab桿應向________方向運動,且其桿運動的速度大小是________。

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