如下圖甲所示,兩足夠長平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L,導(dǎo)軌平面與水平面夾角α,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向上,長為L的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌電接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R,另有一條紙帶固定金屬棒ab上,紙帶另一端通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(圖中未畫出),且能正常工作。在兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右端電路,燈泡的電阻RL=4R,定值電阻R1=2R,電阻箱電阻調(diào)到使R2=12R,重力加速度為g,現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放,同時(shí)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,打出一條清晰的紙帶,已知相鄰點(diǎn)跡的時(shí)間間隔為T,如下圖乙所示,試求:
小題1:求磁感應(yīng)強(qiáng)度為B有多大?
小題2:當(dāng)金屬棒下滑距離為S0時(shí)速度恰達(dá)到最大,求金屬棒由靜止開始下滑2S0的過程中,整個(gè)電路產(chǎn)生的電熱。

小題1:
小題2:
(1)根據(jù)圖乙紙帶上打出的點(diǎn)跡可看出,金屬棒最終做勻速運(yùn)動(dòng),且速度最大,最大值為vm=2s/T,達(dá)到最大速度時(shí),則有mgsinα=F(1分)F=ILB(1分) 其中R=6R(1分)
所以mgsinα= (1分)解得   (2分)
(2)由能量守恒知,放出的電熱Q=2S0sinα- (2分)
代入上面的vm值,可得  (2分)
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

如圖所示,導(dǎo)體棒ab、cd均可在各自的導(dǎo)軌上無摩擦地滑動(dòng),導(dǎo)軌電阻不計(jì),磁場的磁感強(qiáng)度B1、B2的方向如圖,大小隨時(shí)間變化的情況如圖2所示。在0–t1時(shí)間內(nèi)(      )
A.若ab不動(dòng),則ab、cd中均無感應(yīng)電流
B.若ab不動(dòng),則ab中有恒定的感應(yīng)電流,但cd中無感應(yīng)電流
C.若ab向左勻速運(yùn)動(dòng),則ab中有從a到b的感應(yīng)電流,cd向右運(yùn)動(dòng)
D.若ab向左勻速運(yùn)動(dòng),則ab中有從a到b的感應(yīng)電流,cd向左運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,足夠長的光滑導(dǎo)軌ab、cd固定在豎直平面內(nèi),導(dǎo)軌間距為l,bc兩點(diǎn)間接一阻值為R的電阻。ef是一水平放置的導(dǎo)體桿,其質(zhì)量為m、有效電阻值為R,桿與ab、cd保持良好接觸。整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直,F(xiàn)用一豎直向上的力拉導(dǎo)體桿,使導(dǎo)體桿從靜止開始做加速度為的勻加速運(yùn)動(dòng),g為重力加速度,不計(jì)導(dǎo)軌電阻及感應(yīng)電流間的相互作用。求:
⑴導(dǎo)體桿上升h高度的過程中通過電阻的電量;
⑵設(shè)導(dǎo)體桿從=0時(shí)刻由靜止開始運(yùn)動(dòng),試推導(dǎo)出導(dǎo)體桿所受拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系式。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象,下列說法中正確的是
A.電磁感應(yīng)現(xiàn)象最先是由奧斯特通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的
B.電磁感應(yīng)現(xiàn)象說明了在自然界中電一定能產(chǎn)生磁
C.電磁感應(yīng)現(xiàn)象是由于線圈受磁場力的作用而產(chǎn)生的
D.電磁感應(yīng)現(xiàn)象是指閉合回路滿足一定的條件產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(供選學(xué)物理1-1的考生做)下列裝置中利用電磁感應(yīng)原理工作的是
A.白熾燈B.發(fā)電機(jī)C.電熨斗D.電飯煲

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:應(yīng)用設(shè)計(jì)題

(6分)如圖所示是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)儀器,虛線框內(nèi)給出了原、副線圈導(dǎo)線的繞法,實(shí)驗(yàn)前已查明電流表中電流從左接線柱流入時(shí)指針向左偏.
(1)用筆畫線代替導(dǎo)線在答卷對應(yīng)的圖上連接好實(shí)驗(yàn)電路.
(2)若實(shí)驗(yàn)中原線圈插入副線圈后,開關(guān)S閉合的瞬間,觀察到電流表指針向左偏,試在電路連接圖中標(biāo)出電源的正、負(fù)極.
(3)若將原線圈拔出,則拔出時(shí)電流表指針向      偏.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,半徑為a、電阻為R的圓形閉合金屬環(huán)位于有理想邊界的勻強(qiáng)磁場右邊沿,環(huán)平面與磁場垂直,F(xiàn)用水平向右的外力F將金屬環(huán)從磁場中勻速拉出,作用于金屬環(huán)上的拉力F與位移x的關(guān)系圖像應(yīng)是下圖中的:

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,閉合金屬線框從一定高度自由下落進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中,磁場足夠大,從ab邊開始進(jìn)入磁場到cd邊剛進(jìn)入磁場的這段時(shí)間內(nèi),若線框平面與磁感線保持垂直,則線框運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象可能是
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,沿水平面放有寬50cm的U形光滑金屬框架.電路中電阻  R=2.0Ω,其余電阻不計(jì),勻強(qiáng)磁場B=0.8T,方向垂直于框架平面向上,金屬棒MN質(zhì)量為30g,它與框架兩邊垂直,MN的中點(diǎn)O用水平的繩跨過定滑輪系一個(gè)質(zhì)量為40g的砝碼,自靜止釋放砝碼后,電阻R能得到的最大功率為      w.                      

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