如圖所示,足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置,一勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌的上端M與P間連接阻值為R=0.40Ω的電阻,質(zhì)量為m=0.01kg、電阻為r=0.30Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上,F(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑,其下滑距離與時間的關(guān)系如下表所示,導(dǎo)軌電阻不計,試求:

時  間t(s)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
下滑距離s(m)
0
0.1
0.3
0.7
1.4
2.1
2.8
3.5
(1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙中做出金屬棒運(yùn)動的s-t圖象,并求出金屬棒穩(wěn)定時的速度;
(2)金屬棒ab在開始運(yùn)動的0.7s內(nèi),電阻R上產(chǎn)生的熱量;
(3)從開始運(yùn)動到t=0.4s的時間內(nèi),通過金屬棒ab的電量。
(1)s-t圖象如圖、穩(wěn)定后的速度7m/s

(2)0.06J      (3)0.2C

試題分析:(1)據(jù)表格數(shù)據(jù)金屬棒運(yùn)動的s-t圖象如圖:

由圖可知穩(wěn)定時的速度為
(2) 由題,金屬棒ab下滑高度,設(shè)電路中產(chǎn)生的總熱量為Q
由能量守恒定律得:

由焦耳定律知

(3)當(dāng)金屬棒勻速下落時有, 
解得:
,  
可得
點評:本題綜合了電磁感應(yīng)、電路、力學(xué)等知識.考查分析和解決綜合題的能力,主要考查作圖和讀圖的能力。
練習(xí)冊系列答案
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電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,能量轉(zhuǎn)化和守恒定律同樣適用,由于機(jī)械運(yùn)動而產(chǎn)生感應(yīng)電流時,感應(yīng)電流的電能是由外界的        能量轉(zhuǎn)化為   能。無機(jī)械運(yùn)動而產(chǎn)生的感應(yīng)電流,感應(yīng)電流的電能是由產(chǎn)生變化的電路中的電能轉(zhuǎn)化而來的。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為。一個電阻為、單徑為、圓心角為450的扇形閉合導(dǎo)線框繞垂直于紙面的軸勻速轉(zhuǎn)動(軸位于磁場邊界),周期為則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的圖象為(規(guī)定電流順時針方向為正)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,平行導(dǎo)軌間有一矩形的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,細(xì)金屬棒PQ沿導(dǎo)軌從MN處勻速運(yùn)動到M'N'的過程中,棒上感應(yīng)電動勢E隨時間t變化的圖示,可能正確的是(    )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖1所示,兩根足夠長平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L,導(dǎo)軌平面與水平面夾角為,金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為m。導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場中,磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。金屬導(dǎo)軌的上端與開關(guān)S、定值電阻R1和電阻箱R2相連。不計一切摩擦,不計導(dǎo)軌、金屬棒的電阻,重力加速度為g,F(xiàn)在閉合開關(guān)S,將金屬棒由靜止釋放。


(1)判斷金屬棒ab中電流的方向;
(2)若電阻箱R2接入電路的阻值為0,當(dāng)金屬棒下降高度為h時,速度為v,求此過程中定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q
(3)當(dāng)B=0.40T,L=0.50m,37°時,金屬棒能達(dá)到的最大速度vm隨電阻箱R2阻值的變化關(guān)系,如圖2所示。取g = 10m/s2,sin37°= 0.60,cos37°= 0.80。求阻值R1和金屬棒的質(zhì)量m。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

穿過某閉合導(dǎo)體回路的磁通量隨時間t的變化圖象分別如圖所示,下列關(guān)于回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的論述,正確的是 (  )
A.圖甲中,回路能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢且恒定不變
B.圖乙中,回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一直在變大
C.圖丙中,回路在0~t1時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大于在t1~t2時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
D.圖丁中,回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢先變小后增大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

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(1)框中感應(yīng)電動勢E是多少?
(2)如果線框電阻R=0.02 Ω,它消耗的電功率是多大?
(3)為保持框勻速運(yùn)動,需要多大外力?機(jī)械功率是多大?

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空間中存在一個有豎直邊界的水平方向勻強(qiáng)磁場區(qū)域,現(xiàn)將一個等腰梯形閉合導(dǎo)線圈,從圖示位置垂直于磁場方向勻速拉過這個區(qū)域,尺寸如右圖所示,下圖中能正確反映該過程線圈中感應(yīng)電流隨時間變化的圖象是

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A.線圈消耗的電功率為4W
B.線圈中感應(yīng)電流的有效值為2A
C.任意時刻線圈中的感應(yīng)電動勢為e = 4cos
D.任意時刻穿過線圈的磁通量為=sin

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