如圖所示,水平面上有兩電阻不計(jì)的金屬導(dǎo)軌平行固定放置,間距d 為0.5米,左端通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與阻值為2歐姆的電阻R連接,右端通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與阻值為4歐姆的小燈泡L連接;在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上均勻磁場(chǎng),CE長(zhǎng)為2米,CDEF區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B如圖所示隨時(shí)間t變化;在t=0s時(shí),一阻值為2歐姆的金屬棒在恒力F作用下由靜止從AB位置沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng),金屬棒與金屬導(dǎo)軌的摩擦力為0.2N.當(dāng)金屬棒從AB位置運(yùn)動(dòng)到EF位置過(guò)程中,小燈泡始終正常發(fā)光。求:

 

(1)小燈泡的額定電流強(qiáng)度;

(2)恒力F的大;

(3)運(yùn)動(dòng)到EF位置過(guò)程中金屬棒的最大動(dòng)能。

 

(1)在金屬棒棒未進(jìn)磁場(chǎng),電路中總電阻:R=RL+R/2=4+ 2/2 = 5Ω (2分)

線(xiàn)框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì): (2分)

燈泡的額定電流強(qiáng)度 :       (1分)

(2)因燈泡中亮度不變,故在4秒末金屬棒棒剛好進(jìn)入磁場(chǎng),且作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),

此時(shí)金屬棒棒中的電流強(qiáng)度:(3分)

恒力F的大小:F = FA- +f= Bid+f=2×0.3×0.5 N+0.2N = 0.5 N  (2分)

(3)金屬棒產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):(2分)

金屬棒在磁場(chǎng)中的速度:  (2分)

金屬棒的加速度: (1分)

據(jù)牛頓第二定律,金屬棒的質(zhì)量: (2分)

Ek =mv2/2=0.6J    (1分)

解析:略

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,水平面上有一重為40N的物體,受到F1=13N和F2=6N的水平力的作用而保持靜止,F(xiàn)1與F2的方向相反.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,設(shè)最大的靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.求:
(1)物體所受摩擦力的大小和方向.
(2)若只撤去F1,物體所受摩擦力的大小和方向.
(3)若只撤去F2,物體所受摩擦力的大小和方向.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,水平面上有兩根相距0.5m的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ,它們的電阻可忽略不計(jì),在M和P之間接有阻值為R=3.0Ω的定值電阻,導(dǎo)體棒ab長(zhǎng)L=0.5m,其電阻為r=1.0Ω,與導(dǎo)軌接觸良好.整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T.現(xiàn)使ab以v=10m/s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng).求:
(1)ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);
(2)求電路中的電流.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,水平面上有一重40N的物體,受到F1=12N和F2=6N的水平力作用而保持靜止.已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,求:
(1)此時(shí)物體所受的摩擦力多大?
(2)將F1撤去后,物體所受的摩擦力為多大?
(3)將F2撤去后,物體所受的摩擦力為多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,水平面上有一個(gè)動(dòng)力小車(chē),在動(dòng)力小車(chē)上豎直固定著一個(gè)長(zhǎng)度L1、寬度L2的矩形線(xiàn)圈,線(xiàn)圈匝線(xiàn)為n,總電阻為R,小車(chē)和線(xiàn)圈的總質(zhì)量為m,小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程所受摩擦力為f.小車(chē)最初靜止,線(xiàn)圈的右邊剛好與寬為d(d>L1)的有界磁場(chǎng)的左邊界重合.磁場(chǎng)方向與線(xiàn)圈平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.現(xiàn)控制動(dòng)力小車(chē)牽引力的功率,讓它以恒定加速度a進(jìn)入磁場(chǎng),線(xiàn)圈全部進(jìn)入磁場(chǎng)后,開(kāi)始做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),直至完全離開(kāi)磁場(chǎng),整個(gè)過(guò)程中,牽引力的總功為W.
(1)求線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中,感應(yīng)電流的最大值和通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)橫截面的電量.
(2)求線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中,線(xiàn)圈中產(chǎn)生的焦耳熱.
(3)寫(xiě)出整個(gè)過(guò)程中,牽引力的功率隨時(shí)間變化的關(guān)系式.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,水平面上有A、B兩物體疊放在一起,現(xiàn)有一水平恒力F作用在A物體上,恰能使A、B兩物體一起沿水平面做勻速運(yùn)動(dòng).在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中突然將作用在A上的恒力F撤去迅速作用在B上,并保持大小、方向不變,則A、B的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為( 。
A、一起勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B、一起加速運(yùn)動(dòng)C、B加速、A減速D、無(wú)法判斷,因?yàn)锳、B的質(zhì)量關(guān)系及接觸面間的摩擦情況未知

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同步練習(xí)冊(cè)答案