如圖16-7-10所示,兩條無限長的光滑的平行金屬導(dǎo)電軌道MM′、NN′的電阻為零,相距l(xiāng)="0.4" m,水平放置在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B="0.5" T.ab、cd兩金屬棒長度與導(dǎo)軌寬度相同,電阻均為R="0.5" Ω,垂直地跨放在導(dǎo)軌上,ab的質(zhì)量為m1="0.4" kg,cd質(zhì)量為m2="0.1" kg.開始將cd棒鎖定在導(dǎo)軌上,給ab棒向左的一個瞬間沖量,使其以初速度v0="10" m/s開始滑行,當(dāng)速度降為v1="5" m/s時,將對cd棒的鎖定解除.

圖16-7-10
(1)在解除對cd棒的鎖定前,電路中一共產(chǎn)生了多少焦耳熱?
(2)在cd棒剛開始運(yùn)動時,cd棒的加速度是多大?
(3)cd棒能獲得的最大速度是多大?
(1)15 J  (2)2 m/s2  (3)4 m/s
(1)在解除對cd棒的鎖定前,電路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=m1v02-m1v12=(×0.4×102-×0.4×52) J="15" J.
(2)在cd棒剛開始運(yùn)動時,ab棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=Blv1=0.5×0.4×5 V="1.0" V
回路中的感應(yīng)電流為I=="1.0" A
cd棒受到的安培力為F=BIl=0.5×1.0×0.4 N="0.2" N
cd棒的加速度為a= m/s2="2" m/s2.
(3)ab棒和cd棒組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒,m1v1=(m1+m2)v
v= m/s="4" m/s,即為m2最大速度.
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：計算題

如圖所示，固定于水平桌面上足夠長的兩平行導(dǎo)軌PO、MN，PQ、MN的電阻不計，間距為d=0.5m.P、M兩端接有一只理想電壓表，整個裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場中.電阻均為r=0.1Ω，質(zhì)量分別為m1=300g和m2=500g的兩金屬棒L1、L2平行的擱在光滑導(dǎo)軌上，現(xiàn)固定棒L1，L2在水平恒力F=0.8N的作用下，由靜止開始做加速運(yùn)動，試求:
(1)當(dāng)電壓表的讀數(shù)為U=0.2V時，棒L2的加速度多大？
(2)棒L2能達(dá)到的最大速度vm.
(3)若在棒L2達(dá)到最大速度vm時撤去外力F，并同時釋放棒L1，求棒L2達(dá)到穩(wěn)定時的速度值.
(4)若固定棒L1，當(dāng)棒L2的速度為v，且離開棒L1距離為S的同時，撤去恒力F，為保持棒L2做勻速運(yùn)動，可以采用將B從原值(B0=0.2T)逐漸減小的方法，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時間變化(寫出B與時間t的關(guān)系式)？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在一根軟鐵棒上繞有一組線圈，a、c是線圈的兩端，b為中心抽頭。把a(bǔ)、b兩端接上兩根平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌間有勻強(qiáng)磁場，方向垂直線面向里，導(dǎo)軌上放一金屬棒，當(dāng)金屬棒在導(dǎo)軌上滑動時，a、b、c各點(diǎn)間都有電勢差，若要求a與c點(diǎn)的電勢均高于b點(diǎn)，則: (   )
A．金屬棒應(yīng)向右加速運(yùn)動B．金屬棒應(yīng)向右減速運(yùn)動
C．金屬棒應(yīng)向左加速運(yùn)動D．金屬棒應(yīng)向左減速運(yùn)動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖 3-5-18 所示，有一寬為 2L 的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，方向垂直紙面向外.abcd 是由均勻電阻絲做成的邊長為 L 的正方形線框，總電阻值為 R.線框以垂直磁場邊界的速度 v 勻速通過磁場區(qū)域，在整個運(yùn)動過程中，線框 ab、cd 兩邊始終與磁場邊界平行.則（   ）

圖3-5-18
A．整個過程線圈中的電流方向始終為順時針方向
B．整個過程線圈中的電流方向始終為逆時針方向
C．整個過程中 ab 兩點(diǎn)的電勢差為BLv
D．整個過程中線圈產(chǎn)生的焦耳熱為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

空間存在以ab、cd為邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外，區(qū)域?qū)挒?i>l1�，F(xiàn)有一矩形線框處在圖中紙面內(nèi)，它的短邊與ab重合，邊長為l2，長邊的長度為2l1，如圖所示。某時刻線框以初速v沿與ab垂直的方向進(jìn)入磁場區(qū)域，同時某人對線框施以作用力，使它的速度大小和方向保持不變。設(shè)該線框的電阻為R。從線框開始進(jìn)入磁場到完全離開磁場的過程中，人對線框作用力所做的功等于_________________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，直角三角形線框固定在勻強(qiáng)磁場中，是一段長為L電阻為R的均勻?qū)Ь�，和的電阻可不計，長度為，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里�，F(xiàn)有一長度為，電阻為的均勻?qū)Ь�桿架在導(dǎo)線框上，開始緊靠，然后沿方向在外力作用下以恒定速度向端移動，移動過程中與導(dǎo)線框接觸良好。當(dāng)滑過的距離為時。求：
(1)中產(chǎn)生的電流大��；
(2)外力的功率；
(3)消耗的熱功率。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩條固定的光滑的平行長金屬導(dǎo)軌PQ和MN相距L＝2m，電阻忽略不計。兩導(dǎo)軌在同一水平面上，導(dǎo)軌上放有兩根電阻均為r＝1Ω且與導(dǎo)軌垂直的細(xì)金屬桿ab和cd，處在豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場中，桿cd系一細(xì)繩，繩跨過定滑輪與地面上一質(zhì)量m＝1kg的重物相連，不計繩與滑輪以及滑輪與軸間的摩擦。最初ab、cd均靜止，且細(xì)繩繃直但無張力。t=0時刻，ab從靜止開始以2m/s2加速度向左做勻加速直線運(yùn)動，
求：（1）t=2s末繩的張力大��？
（2）若t時刻物體離開地面，求t值。（g＝10m/s2）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖9甲所示，在x≤0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于xOy平面（紙面）向里，具有一定電阻的矩形線框abcd位于xOy平面內(nèi)，線框的ab邊與y軸重合.令線框從t=0的時刻起由靜止開始沿x軸正方向做勻加速運(yùn)動，則線框中的感應(yīng)電流I（取逆時針的電流方向為正）隨時間t的變化圖線I-t圖可能是圖9乙中的(　　)

甲

乙
圖9

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，閉合線圈從高處自由下落一段時間后垂直于磁場方向進(jìn)入一有界磁場，從邊剛進(jìn)入磁場到邊剛進(jìn)入磁場的這段時間內(nèi)，下列說法正確的是                                                    （   ）
A．端的電勢高于端
B．邊所受安培力方向為水平向左
C．線圈可能一直做勻速運(yùn)動
D．線圈可能一直做勻加速直線運(yùn)動

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案