如圖，光滑的足夠長的平行水平金屬導軌MN、PQ相距l(xiāng)，在M、P點和N、Q點間各連接一個額定電壓為U、阻值恒為R的燈泡，在兩導軌間efhg矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導軌平面豎直向下、寬為d的有界勻強磁場，磁感應強度為B0，且磁場區(qū)域可以移動。一電阻也為R、長度也剛好為l的導體棒ab垂直固定在磁場左邊的導軌上，離燈L1足夠遠�，F(xiàn)讓勻強磁場在導軌間以某一恒定速度向左移動，當棒ab剛處于磁場時兩燈恰好正常工作，棒ab與導軌始終保持良好接觸，導軌電阻不計。

(1) 求磁場移動的速度υ0；

(2) 求在磁場區(qū)域經(jīng)過棒ab的過程中整個回路產(chǎn)生的熱量Q；

(3) 若取走導體棒ab，保持磁場不移動（仍在efhg矩形區(qū)域），而是均勻改變磁感應強度，為保證兩燈都不會燒壞且有電流通過，試求磁感應強度減小到零的最短時間tmin。

 



 (1) 當ab剛處于磁場時，燈正好正常工作，則電路中外電壓 U外=U，內(nèi)電壓 U內(nèi)=2U，感應電動勢為 E=3U=Blv        （2分）                 （2分）

另解：E=B0 l v0 （2分）； 而E= U外+Ir= U+2（U/R）R=3U    （1分）

聯(lián)立得：v0= 3U/ B0 l        （1分）

(2) 因為勻速移動，所以在磁場區(qū)域經(jīng)過棒ab的過程中，燈一直正常工作，故燈L1（L2）產(chǎn)生的熱能               （1分）

棒ab中產(chǎn)生的熱能      （1分）

回路中產(chǎn)生的熱能    （2分）

(3)經(jīng)時間t，磁感應強度從B0均勻減小到零

感應電動勢    （1）            （2分）

感應電流                  （2）            （1分）

聯(lián)立（1）（2）得         （3）           （1分）

保證燈不燒壞，電流的最大植為  （4）      （1分）

由（3）式，電流最大對應時間最小，聯(lián)立（3）（4）得  

   （5）          （1分）


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖甲是某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象，圖中R0表示該電阻在0℃時的電阻值，已知圖線的斜率為k 。若用該電阻與電池（電動勢為E、內(nèi)阻為r）、理想電流表A、滑動變阻器R′ 串聯(lián)起來，連接成如圖乙所示的電路。用該電阻做測溫探頭，把電流表A的電流刻度改為相應的溫度刻度，就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”。

（1）根據(jù)圖甲，溫度為t（t>0℃）時電阻R的大小為___________________。

（2）在標識“金屬電阻溫度計”的溫度刻度時，需要弄清所測溫度和電流的對應關系。請用E、R0、R′（滑動變阻器接入電路的阻值）、k等物理量表示待測溫度t與電流I的關系式

t＝____________________________。

（3）如果某次測量時，指針正好指在在溫度刻度的10℃到20℃的正中央，則測量值________15℃（填“大于”、“小于”或“等于”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：


彈簧振子在做簡諧運動時，若某一過程中振子的速率在減小，則此時振子的

(A) 速度與位移方向一定相反

(B) 加速度與速度方向可能相同

(C) 位移可能在減小

(D) 回復力一定在增大

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科目：高中物理 來源： 題型：


A、B為相同大小的兩個正三角形板塊，如圖所示鉸接于M、 N、P三處并靜止。M、N分別在豎直墻壁上和水平天花板上，A板較厚，質(zhì)量分布均勻，重力為G。B板較薄，重力不計。B的下底邊與A的上底邊均水平。那么，A板對鉸鏈P的作用力的方向為__________；作用力的大小為__________。

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科目：高中物理 來源： 題型：


 圖（a）為“用DIS描繪電場的等勢線”的實驗裝置圖，實驗過程有如下操作步驟：

① 將其中一個探針與導電紙上某一基準點接觸，然后在導電紙上移動另一個探針，尋找若干個與此基準點的電勢差為零的點，并將這些點壓印在白紙上。

② 在一塊平整的木板上，自下而上依次鋪放白紙、復寫紙、導電紙，用圖釘固定。

③ 取出白紙畫出各條等勢線。

④ 合上電鍵。

⑤ 在導電紙上放兩個與它接觸良好的圓柱形電極（圖中A、B），并將兩個電極分別與電源的正負極相連。

⑥ 重復步驟，找出其它4個基準點的等勢點。

⑦ 用探針壓印的方法把A、B的位置標記在白紙上。在兩電極的連線上選取間距大致相等的5個點作為基準點，用探針把它們的位置壓印在白紙上。

(1) 本實驗的原理是利用導電紙上形成的_________場來模擬靜電場；

(2) 將每一步驟前的序號按正確的操作順序填寫：__________________；

(3) 實驗中，在兩個電極的連線上選取間距相等的a、b、c、d、e五個點作基準點，如圖（b）所示，測得a、b兩點間的電壓為U1，b、c兩點間的電壓為U2，則U1______U2 (選填“大于”、“小于”或“等于”)。

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科目：高中物理 來源： 題型：


2011年11月3日，我國發(fā)射的“天宮一號”目標飛行器與發(fā)射的“神舟八號”飛船成功進行了第一次無人交會對接。假設對接前“天宮一號”和“神舟八號”繞地球做勻速圓周運動的軌道如圖所示,虛線A代表“天宮一號”的軌道，虛線B代表“神舟八號”的軌道，下列說法中正確的是              （       ）

（A）“天宮一號”和“神舟八號”的運行速率均大于7.9km/s

（B）“天宮一號”的運行速率小于“神舟八號”的運行速率

（C）“天宮一號”的運行周期小于“神舟八號”的運行周期

（D）“天宮一號”的向心加速度大于“神舟八號”的向心加速度

           

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，質(zhì)量為m、長為L的直導線用兩根輕質(zhì)絕緣細線懸掛于O、O′，并處于勻強磁場中。當導線中通以沿x正方向的電流I，且導線保持靜止時，細線與豎直方向的夾角為θ。則磁感應強度的方向和大小可能為                  （       ）

（A）z正向，tanθ               （B）y正向，

（C）x正向，tanθ               （D）沿懸線向上，sinθ

      

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科目：高中物理 來源： 題型：


某實驗小組利用彈簧秤和刻度尺，測量滑塊在木板上運動的最大速度。實驗步驟如下：

①用彈簧秤測量橡皮泥和滑塊的總重力，記作G；

②將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上，通過水平細線和固定的彈簧秤相連，如圖（甲）所示。在A端向右緩緩拉動木板，待彈簧秤讀數(shù)穩(wěn)定后，將讀數(shù)記作F；

③改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量，重復步驟①和②；實驗數(shù)據(jù)如下表所示：

G/N

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

F/N

0.31

0.40

0.49

0.61

0.70

0.81

④如圖（乙）所示，將木板固定在水平桌面上，滑塊置于木板的左端C處，細線跨過定滑輪分別與滑塊和重物P連接，保持滑塊靜止，測量重物P離地面的高度為h=40cm；

⑤滑塊由靜止釋放后開始運動，最終停在木板上的D點（未與滑輪碰撞），測量C、D間的距離為s=115cm。

 



完成下列作圖和填空：

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定的坐標紙（見答題卡）上作出F-G圖線。

（2）由圖線求得滑塊和木板間的動摩擦因數(shù)μ=

_______________（保留2位有效數(shù)字）。

（3）滑塊的最大速度vm=________________m/s。（保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示為某一“門”電路的輸入與輸出關系波形圖。A、B為輸入信號，Z為輸出信號，由圖可知，該門電路是

（A）“或”門                 （B）“與”門

（C）“非”門                 （D）“與非”門

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