12．如圖所示，豎直平面內(nèi)有平行放置的光滑導(dǎo)軌，電阻不計(jì)；導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=0.2m，其間定值電阻R=0.4Ω，同時(shí)導(dǎo)軌間有方向如圖所示的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T．有兩根質(zhì)量均為m=0.1kg、長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=0.2m、電阻均為R=0.4Ω的導(dǎo)體棒ab和cd與導(dǎo)軌接觸良好，當(dāng)用豎直向上的力F使ab棒向上做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd棒剛好能靜止不動(dòng)（g取10m/s2），
求：（1）勻速運(yùn)動(dòng)的速度？
（2）力F的大��？
（3）在1s內(nèi)，cd棒產(chǎn)生的電熱？

分析 （1）要使cd始終保持靜止不動(dòng)，cd棒受到的安培力與重力平衡，求解通過(guò)的電流；再根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律，即可求解
（2）通過(guò)ab棒的受力分析求解即可；
（3）利用焦耳定律即可求解．

解答 解：（1）cd棒剛好能靜止不動(dòng)，則cd棒的安培力和重力相等，則：mg=BIcdL，解得：Icd=$\frac{mg}{BL}=\frac{0.1×10}{2×0.2}=2.5A$，
ab向上運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于電源，cd與R并聯(lián)，電阻相等，則并聯(lián)電阻：${R}_{并}=\frac{RR}{R+R}=\frac{0.4×0.4}{0.4+0.4}=0.2Ω$，有串并聯(lián)電路特點(diǎn)，回路中總電流為5A，
根據(jù)閉合電路的歐姆定律得：E=I總R總=I總（R+R并）=5×（0.2+0.4）=3V，
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：E=BLV，得：$V=\frac{E}{BL}=\frac{3}{2×0.2}$=7.5m/s．
（2）對(duì)ab棒受力分析，受重力，安培力和拉力，棒做勻速運(yùn)動(dòng)，則：F=mg+BIL=0.1×10+2×5×0.2=3N．
（3）根據(jù)焦耳定律：Q=I2Rt=2.52×0.4×1=2.5J
答：（1）勻速運(yùn)動(dòng)的速度為7.5m/s
（2）力F的大小為3N
（3）在1s內(nèi)，cd棒產(chǎn)生的電熱為2.5J

點(diǎn)評(píng) 本題是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的力平衡問(wèn)題，關(guān)鍵是對(duì)安培力和電路的分析和計(jì)算．

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：多選題

2．物體在力F作用下運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向一致，其F-t圖象如圖所示，則物體（　　）
A．在t1時(shí)刻加速度最大B．在t2時(shí)刻加速度最大
C．從t1時(shí)刻后便開(kāi)始返回運(yùn)動(dòng)D．在t2時(shí)刻之前，速度一直在增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

3．一個(gè)帶正電荷的粒子（重力不計(jì)），穿過(guò)圖中相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，恰能沿直線運(yùn)動(dòng)，則欲使粒子向上偏轉(zhuǎn)應(yīng)采用的辦法是（　�。�
A．增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B．增大粒子質(zhì)量
C．減小粒子的入射速度D．增大電場(chǎng)強(qiáng)度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

20．如圖甲所示，為測(cè)定物體沖上粗糙斜面能達(dá)到的最大位移x與斜面傾角θ的關(guān)系，將某一物體每次以不變的初速率v0沿足夠長(zhǎng)的斜面向上推出，調(diào)節(jié)斜面與水平方向的夾角θ，實(shí)驗(yàn)測(cè)得x與斜面傾角θ的關(guān)系如圖乙所示，g取10m/s2，根據(jù)圖象可求出（　�。�
A．物體的初速率v0=3m/s
B．物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.75
C．當(dāng)某次θ=30°時(shí)，物體達(dá)到最大位移后將沿斜面下滑
D．當(dāng)某次θ=45°時(shí)，物體達(dá)到最大位移后將沿斜面下滑

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

7．如圖所示電路，電源電壓保持不變，開(kāi)關(guān)S閉合后燈L能夠發(fā)光，當(dāng)滑片P向右滑動(dòng)的過(guò)程中，下列判斷中正確的是（　�。�
A．燈L變亮，電壓表V示數(shù)變大
B．電流表A1的示數(shù)變大，A2的示數(shù)變小
C．電阻R0消耗的電功率減小
D．燈L變暗，電壓表V示數(shù)變小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

17．在驗(yàn)證力的平行四邊形法則的實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)細(xì)線用兩個(gè)互成角度的彈簧稱拉橡皮條，使結(jié)點(diǎn)移到某一位置O．此時(shí)需記下：①O點(diǎn)位置；②細(xì)繩所示方向；③相應(yīng)彈簧秤讀數(shù)；然后，只用一個(gè)彈簧秤再把橡皮條拉長(zhǎng)，使結(jié)點(diǎn)到達(dá)O點(diǎn)位置，這是因?yàn)樽C兩次力的作用效果相同；再記下：④彈簧秤讀數(shù)；⑤橡皮條方向．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

4．采用如圖所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打上的點(diǎn)計(jì)算出．
（1）當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足M＞＞m時(shí)，才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力；
（2）實(shí)驗(yàn)中，下列做法錯(cuò)誤的是AD；
A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上
B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，再放開(kāi)小車
D．上車運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測(cè)出M及m后直接用公式a=$\frac{mg}{M}$求出．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

1．如圖所示，一日字形導(dǎo)體框位于一勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方l處，其中導(dǎo)體棒AB、CD、EF質(zhì)量均為m、電阻均為R、長(zhǎng)均為l，其它電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒AC、BD的質(zhì)量忽略不計(jì)，其長(zhǎng)度為2l，水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)寬度為2l，虛線MN、PQ為磁場(chǎng)邊界，某時(shí)刻起線框由靜止釋放，當(dāng)EF進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框剛好開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，則：
（1）導(dǎo)體棒CD剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框加速度的大��？
（2）線框勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的大��？
（3）從開(kāi)始到線框勻速運(yùn)動(dòng)結(jié)束的過(guò)程中導(dǎo)體棒EF所產(chǎn)生的熱量？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

14．用圖1的電路測(cè)定一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．為防止調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，電路中連接了一個(gè)保護(hù)電阻R0．

（1）根據(jù)電路圖1用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)物電路圖2補(bǔ)充完整．
（2）圖3是某同學(xué)利用圖2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，而繪出的蓄電池路端電壓U隨電流I變化的U-I圖線，則由圖線可得蓄電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.99V，內(nèi)阻r=0.65Ω．（保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案