(12分)如圖所示,在與水平面成θ角的矩形框范圍內(nèi)有垂直于框架的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,框架的ad邊和bc邊電阻不計(jì),而ab邊和cd邊電阻均為R,長度均為L,有一質(zhì)量為m、電阻為2R的金棒MN,無摩擦地沖上框架,上升最大高度為h,在此過程中ab邊產(chǎn)生的熱量為Q,求在金屬棒運(yùn)動過程中整個電路的最大熱功率Pmax。
棒MN沿框架向上運(yùn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,相當(dāng)于電源;ab和cd相當(dāng)于兩個外電阻并聯(lián)。根據(jù)題意可知,ab和cd中的電流相同,MN中的電流是ab中電流的2倍。由焦耳定律知,當(dāng)ab邊產(chǎn)生的熱量為Q時,cd邊產(chǎn)生的熱量也為Q,MN產(chǎn)生的熱量則為8Q。金屬棒MN沿框架向上運(yùn)動過程中,能量轉(zhuǎn)化情況是:MN的動能轉(zhuǎn)化為MN的勢能和電流通過MN、ab、cd時產(chǎn)生的熱量。
設(shè)MN的初速度為,由能量守恒得,即
而MN在以速度v上滑時,產(chǎn)生的瞬時感應(yīng)電動勢
所以,整個電路的瞬時熱功率為
可見,當(dāng)MN的運(yùn)動速度v為最大速度時,整個電路的瞬時熱功率P為最大值,即
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科目:高中物理 來源: 題型:
(滿分12分)如圖所示,寬度為L的金屬框架豎直固定在絕緣地面上,框架的上端接有一特殊的電子元件,如果將其作用等效成一個電阻,則其阻值與其兩端所加的電壓成正比,即等效電阻,式中k為恒量。框架上有一質(zhì)量為m的金屬棒水平放置,金屬棒與光滑框架接觸良好,離地高為h,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與框架平面垂直。將金屬棒由靜止釋放,棒沿框架向下運(yùn)動。其它電阻不計(jì),問:
(1)金屬棒運(yùn)動過程中,流過棒的電流多大?方向如何?
(2)金屬棒經(jīng)過多長時間落到地面?
(3)金屬棒從釋放到落地過程中在電子元件上消耗的電能多大?
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科目:高中物理 來源:2009~2010學(xué)年ZDB三校高二第二學(xué)期期中考試物理 題型:計(jì)算題
(滿分12分)如圖所示,寬度為L的金屬框架豎直固定在絕緣地面上,框架的上端接有一特殊的電子元件,如果將其作用等效成一個電阻,則其阻值與其兩端所加的電壓成正比,即等效電阻,式中k為恒量?蚣苌嫌幸毁|(zhì)量為m的金屬棒水平放置,金屬棒與光滑框架接觸良好,離地高為h,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與框架平面垂直。將金屬棒由靜止釋放,棒沿框架向下運(yùn)動。其它電阻不計(jì),問:
(1)金屬棒運(yùn)動過程中,流過棒的電流多大?方向如何?
(2)金屬棒經(jīng)過多長時間落到地面?
(3)金屬棒從釋放到落地過程中在電子元件上消耗的電能多大?
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科目:高中物理 來源:2013屆湖南省瀏陽市高二下學(xué)期期末考試?yán)砜莆锢碓嚲恚ń馕霭妫?/span> 題型:計(jì)算題
(12分)如圖所示,質(zhì)量為m=10-8 kg的帶電粒子以v0=2 m/s的速度從水平放置的平行金屬板A、B中央飛入電場,已知板長L=20 cm,板間距離d=4 cm,當(dāng)A、B間加電壓UAB=103 V時,帶電粒子恰好沿直線穿過電場(設(shè)此時A板電勢高).求:
(1)帶電粒子的電性和所帶電荷量;
(2)A、B間所加電壓在什么范圍內(nèi)帶電粒子能從板間飛出?
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科目:高中物理 來源:2014屆重慶市高二第一次月考物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題
12分)如圖所示,abcd是一個正方形盒子.cd邊的中點(diǎn)有一個小孔e.盒子中有沿ad方向的勻強(qiáng)電場.一個質(zhì)量為m帶電粒子從a處的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒內(nèi),并恰好從e處的小孔射出.求:
⑴該帶電粒子從e孔射出時的速度大。
⑵該過程中電場力對該帶電粒子做的功.
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科目:高中物理 來源:2013屆廣東省廣州市高二上學(xué)期期中考試物理卷 題型:選擇題
(本題12分)如圖所示電路,,S斷開時,電壓表示數(shù)為16V,S閉合時,電壓表示數(shù)為10V,若電壓表可視為理想的,則電源電動勢和內(nèi)電阻為多少?
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