9.如圖所示,光滑的平行導(dǎo)軌PQ、MN水平放置,導(dǎo)軌的左右兩端分別接定值電阻,R1=2Ω,R2=4Ω.電阻不計的金屬棒ab與PQ、MN垂直,并接觸良好.整個裝置處于方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場中.已知平行導(dǎo)軌間距L=0.5m,現(xiàn)對ab施加一水平向右的外力F使之以v=5m/s的速度向右勻速運(yùn)動,則F的大小為0.15N,R1消耗的功率為0.5W.

分析 由E=BLv可以求出ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢;R1與R2并聯(lián),求出并聯(lián)總電阻,再根據(jù)閉合電路歐姆定律求出通過ab的感應(yīng)電流大小,由安培力公式求出ab所受的安培力,即可求得F的大。蓺W姆定律求得ab兩端的電壓.由公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出R1消耗的功率.

解答 解:ab棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢:E=BLv=0.4×0.5×5=1V;
R1與R2并聯(lián)總電阻 R=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{2×4}{2+4}$Ω=$\frac{4}{3}$Ω
通過ab的感應(yīng)電流 I=$\frac{E}{R}$=$\frac{1}{\frac{4}{3}}$A=0.75A
由于金屬棒ab勻速運(yùn)動,F(xiàn)與安培力二力平衡,則 F=BIL=0.4×0.75×0.5=0.15N;
R1消耗的功率為 P=$\frac{{E}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{{1}^{2}}{2}$W=0.5W
故答案為:0.15,0.5.

點(diǎn)評 本題在分析電路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,應(yīng)用E=BLv、歐姆定律、安培力公式和功率公式即可正確解題.

練習(xí)冊系列答案
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19.如圖甲所示,電流恒定的通電直導(dǎo)線MN,垂直平放在兩條相互平行且足夠長的水平光滑導(dǎo)軌上,電流方向由M指向N,在兩導(dǎo)軌間存在著豎直磁場,取垂直紙面向里的方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度的正方向,當(dāng)t=0時導(dǎo)線恰好靜止,若磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖乙所示的規(guī)律變化,則下列說法正確的是(  )
A.在最初的一個周期內(nèi),導(dǎo)線在導(dǎo)軌上做往復(fù)運(yùn)動
B.在最初的一個周期內(nèi),導(dǎo)線一直向左運(yùn)動
C.導(dǎo)線一直做加速度不變的勻加速直線運(yùn)動
D.在最初的半個周期內(nèi),導(dǎo)線的速度先增大后減小

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20.下列關(guān)于時間和時刻的說法中不正確的是( 。
A.一節(jié)課45min指的是時間
B.有南昌到北京的某次列車19:00開車,指的是時刻
C.在時間坐標(biāo)軸上的每一個坐標(biāo)點(diǎn)表示的是時間
D.1s初到2s末所經(jīng)歷的時間為2s

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17.如圖,物體A、B的質(zhì)量分別為2kg、5kg,物體B與水平桌面間的動摩擦因數(shù)為0.3,B放置于水平桌面上,A用細(xì)繩通過一滑輪與B相連,現(xiàn)將A物體由靜止釋放,試求:
(1)物體A的加速度的大小
(2)繩中張力的大小.

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4.一個人開始時蹲在體重計上,在他起身的過程中,指針的示數(shù)將(  )
A.先增大,后還原B.先減小,后還原
C.先增大,后減小,再還原D.先減小,后增大,再還原

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14.如圖所示,平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P處于靜止?fàn)顟B(tài),不考慮電流表和電壓表對電路的影響,當(dāng)滑動變阻器R4的滑片向b端移動時,則(  )
A.油滴帶正電B.電流表讀數(shù)減小C.電壓表讀數(shù)減小D.質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動

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1.已知通電長直導(dǎo)線周圍某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=K$\frac{1}{r}$,即磁感應(yīng)強(qiáng)度B與導(dǎo)線中的電流I與正比、與該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離成反比.如圖所示,兩根平等長直導(dǎo)線相距為R,通以大小、方向均相同的電流.規(guī)定磁場向向里為正,在O~R區(qū)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨r變化的圖線可能是( 。
A.B.C.D.

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18.如圖所示,虛線a、b和c是某靜電場中的三個等勢面,它們的電勢分別為φa,φb和φc;φa>φb>φc,一帶負(fù)電的粒子射入電場中,其運(yùn)動軌跡如實(shí)線KLMN所示,由圖可知( 。
A.粒子從K到L的過程中,電場力做負(fù)功
B.粒子從L到M的過程中,電場力做負(fù)功
C.粒子從K到L的過程中,電勢能增加
D.粒子從L到M的過程中,動能減少

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19.質(zhì)量為5×103kg的汽車在t=0時刻速度v0=10m/s,隨后以P=6×104W的額定功率沿平直公路繼續(xù)前進(jìn),經(jīng)72s達(dá)到最大速度,設(shè)汽車受恒定阻力,其大小為2.5×103N.則( 。
A.汽車的最大速度為20m/sB.汽車的最大速度為24m/s
C.汽車在72s內(nèi)經(jīng)過的路程為1252mD.汽車在72s內(nèi)經(jīng)過的路程1250m

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