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17.如圖,光滑金屬直軌道MN和PO固定在同一水平面內(nèi),MN、PQ平行且足夠長(zhǎng),軌道的寬L=0.5m.軌道左端接R=0.4Ω的電阻.軌道處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.4T,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.導(dǎo)體棒ab在沿著軌道方向向右的力F=1.0N作用下,由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體棒與軌道始終接觸良好并且相互垂直,導(dǎo)體棒的電阻r=0.1Ω,軌道電阻不計(jì).求:
(1)導(dǎo)體棒的速度v=5.0m/s時(shí),求導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和導(dǎo)體棒受到安培力的大小F
(2)導(dǎo)體棒能達(dá)到的最大速度大小vm

分析 (1)由題已知速度大小v,由E=BLv求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小,再由閉合電路歐姆定律可求出通過(guò)電阻的電流大小;根據(jù)安培力公式可求出其大�。�
(2)在水平方向上,導(dǎo)線(xiàn)受到拉力和安培力,當(dāng)二力平衡時(shí)達(dá)到最大速度.

解答 解:(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律有:E=BLv=0.4×0.5×5V=1V    ①
由閉合電路歐姆定律有:I=ER+r       ②
由安培力公式有:F=ILB          ③
聯(lián)立①②③并代入數(shù)據(jù)解得:F=0.4N
(2)設(shè)導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度vm時(shí),產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E1,通過(guò)導(dǎo)體棒電流為I1,
根據(jù)受力平衡有:I1LB=F            ④
由法拉第電磁感應(yīng)定律有:E1=BLvm     ⑤
由閉合電路歐姆定律有:I1=E1R+r       ⑥
聯(lián)立④⑤⑥并代入數(shù)據(jù)解得:Vm=12.5m/s
答:(1)導(dǎo)體棒的速度v=5.0m/s時(shí),導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E為1V,導(dǎo)體棒受到安培力的大小為0.4N.
(2)導(dǎo)體棒能達(dá)到的最大速度大小為12.5m/s.

點(diǎn)評(píng) 本題是導(dǎo)體在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)類(lèi)型,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、安培力公式結(jié)合研究.

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:選擇題

12.在物理學(xué)理論建立的過(guò)程中,有許多偉大的科學(xué)家做出了巨大的貢獻(xiàn).關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn),下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.伽利略利用行星運(yùn)行的規(guī)律,并通過(guò)月地檢驗(yàn),得出了萬(wàn)有引力定律
B.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射性,開(kāi)始了原子核結(jié)構(gòu)的研究
C.湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子并提出了原子的核式結(jié)構(gòu)
D.牛頓通過(guò)斜面實(shí)驗(yàn)結(jié)合邏輯推理的方法對(duì)“自由落體運(yùn)動(dòng)”進(jìn)行了系統(tǒng)的研究

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

8.如圖所示,水平放置的圓盤(pán)半徑為R=1m,在其邊緣C點(diǎn)固定一個(gè)高度不計(jì)的小桶,在圓盤(pán)直徑CD的正上方放置一條水平滑道 AB,滑道與CD平行.滑道右端B與圓盤(pán)圓心O在同一豎直線(xiàn)上,其高度差為h=1.25m.在滑道左端靜止放置質(zhì)量為m=0.4kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),物塊與滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2.當(dāng)用一大小為F=4N的水平向右拉力拉動(dòng)物塊的同時(shí),圓盤(pán)從圖示位置以角速度ω=2πrad/s,繞穿過(guò)圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng).拉力作用一段時(shí)間后撤掉,物塊在滑道上繼續(xù)滑行,由B點(diǎn)水平拋出,恰好落入小桶內(nèi).重力加速度取10m/s2
(1)物塊在B點(diǎn)的速度大��;
(2)求拉力作用的最短時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.設(shè)某人在速度為0.5c的飛船上,打開(kāi)一個(gè)光源,則下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.飛船正前方地面上的觀(guān)察者看到這一光速為1.5c
B.飛船正后方地面上的觀(guān)察者看到這一光速為0.5c
C.只有在垂直飛船前進(jìn)方向的地面上的觀(guān)察者看到這一光速是c
D.在地面上任何地方的觀(guān)察者看到的光速都是c

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.交變電流電壓的有效值為6V,它和電阻R1、R2及電容器C、電壓表一起連接成如圖所示的電路,圖中電壓表的讀數(shù)為U1,為了保證電容器C不被擊穿,電容器的耐壓值為U2,電容器在電路中正常工作,則( �。�
A.U1=62 V  U2=6 VB.U1=6 V   U2=32 V
C.U1=62 V   U2≥6 VD.U1=6 V    U2≥62 V

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

2.如圖所示,一水平放置的平行板電容器其間距為d,兩極板分別與電池的兩極相連,上極板中央有一小孔,小孔對(duì)電場(chǎng)的影響可以忽略不計(jì).開(kāi)關(guān)閉合時(shí),小孔正上方\fraceu4m8ao3處有一帶正電的粒子,粒子由靜止開(kāi)始下落恰好能到達(dá)下極板但沒(méi)有與下極板接觸,下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.保持開(kāi)關(guān)閉合,若將下極板上移\fracwqyog2m2,粒子將在距上級(jí)板4ckuucu3處返回
B.保持開(kāi)關(guān)閉合,若將下極板上移\fracim4may42,粒子將在距上級(jí)板4ekeee65處返回
C.斷開(kāi)開(kāi)關(guān),若將下極板上移\fracmeceywu5,粒子將能返回原處
D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān),若將上極板上移\fracce0iumo5,粒子將能返回原處

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.質(zhì)量為2kg的物體被人用手由靜止向上提高2m,這時(shí)物體的速度是4m/s,不計(jì)一切阻力,g=10m/s2,下列說(shuō)法中正確的是( �。�
A.手對(duì)物體做功40JB.合外力對(duì)物體做功16J
C.物體動(dòng)能增加了56JD.物體重力勢(shì)能增加了20J

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.下列關(guān)于傳感器的說(shuō)法中正確的是(  )
A.金屬熱電阻是一種可以將電學(xué)量轉(zhuǎn)換為熱學(xué)量的傳感器
B.電飯鍋是通過(guò)壓力傳感器實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)控制
C.干簧管是一種能夠感知電場(chǎng)的傳感器
D.傳感器能將非電學(xué)量按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成電學(xué)量或者是電路的通斷

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.如圖所示,水平路面上有一輛質(zhì)量為M的汽車(chē),車(chē)廂中有一個(gè)質(zhì)量為m的人正用恒力F向前推車(chē)廂,在車(chē)以加速度a向前加速行駛距離L的過(guò)程中,下列說(shuō)法不正確的是(  )
A.人對(duì)車(chē)的推力F做的功為FLB.車(chē)對(duì)人做的功為maL
C.車(chē)對(duì)人的作用力大小為maD.車(chē)對(duì)人的摩擦力做的功為(F+ma)L

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