光滑M形導(dǎo)軌,豎直放置在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中,已知導(dǎo)軌寬L=0.5m,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T.有阻值為0.5W的導(dǎo)體棒AB緊挨導(dǎo)軌,沿著導(dǎo)軌由靜止開始下落,如圖所示,設(shè)串聯(lián)在導(dǎo)軌中的電阻R阻值為2Ω,其他部分的電阻及接觸電阻均不計(jì).問:
(1)導(dǎo)體棒AB在下落過程中,產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向和AB棒受到的磁場力的方向.
(2)當(dāng)導(dǎo)體棒AB的速度為5m/s(設(shè)并未達(dá)到最大速度)時(shí),其感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的大小各是多少?
(1)AB向下切割磁感線,則由右手定則判斷可知:AB產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向是A→B,由左手定則判斷得知,AB所受的磁場力方向豎直向上.
(2)當(dāng)導(dǎo)體棒AB的速度為v=5m/s(設(shè)并未達(dá)到最大速度)時(shí),其感應(yīng)電動勢:?=BLv=0.2×0.5×5=0.5V
感應(yīng)電流為:I=
ε
R+r
=
0.5
2.5
(A)=0.2(A)

答:(1)導(dǎo)體棒AB在下落過程中,產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是A→B,AB所受的磁場力方向豎直向上..
(2)當(dāng)導(dǎo)體棒AB的速度為5m/s(設(shè)并未達(dá)到最大速度)時(shí),其感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的大小各0.5V和0.2A.
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:填空題

如圖,Ⅰ和Ⅱ是一對異名磁極,ab為放在其間的金屬棒.a(chǎn)b和cd用導(dǎo)線連成一個(gè)閉合回路.當(dāng)ab棒向左運(yùn)動時(shí),cd導(dǎo)線受到向下的磁場力.由此可知Ⅰ是______極(填空“N”或“S”),a、b兩點(diǎn)的電勢φa______φb(填空“>”、“<”或“=”).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,兩條電阻忽略不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌ab、cd置于勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直紙面向里,兩導(dǎo)軌間的距離L=0.6m.電阻r=0.1Ω金屬桿MN在水平向右的拉力作用下沿兩條導(dǎo)軌向右勻速滑動,速度v=10m/s,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為3V,電阻R=0.9Ω.由此可知,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=______T,MN受到的水平拉力F=______N.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖(1)所示,一邊長為L,質(zhì)量為m,電阻為R的金屬絲方框豎直放置在磁場中,磁場方向垂直方框平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨y的變化規(guī)律為B=B0+ky,k為恒定常數(shù),同一水平面上磁感應(yīng)強(qiáng)度相同.現(xiàn)將方框以初速度v0從O點(diǎn)水平拋出,重力加速度為g,不計(jì)阻力.

(1)通過計(jì)算確定方框最終運(yùn)動的狀態(tài);
(2)若方框下落過程中產(chǎn)生的電動勢E與下落高度y的關(guān)系如圖(2)所示,求方框下落H高度時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)能.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,位于水平面內(nèi)間距為L的光滑平行導(dǎo)軌置于勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于導(dǎo)軌所在平面,導(dǎo)軌左端用導(dǎo)線相連,一質(zhì)量為m、長為L的直導(dǎo)體棒兩端放在導(dǎo)軌上,并與之密接.已知導(dǎo)軌單位長度的電阻為r,導(dǎo)線和導(dǎo)體棒的電阻均忽略不計(jì).從t=0時(shí)刻起,導(dǎo)體棒在平行于導(dǎo)軌的拉力作用下,從導(dǎo)軌最左端由靜止做加速度為a的勻加速運(yùn)動,求:
(1)t時(shí)刻導(dǎo)體棒中的電流I和此時(shí)回路的電功率P;
(2)t時(shí)間內(nèi)拉力做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,固定于水平地面上接有阻值為R=0.50Ω的電阻的光滑金屬框架上放置一金屬棒ab,金屬框架寬度為L=1.0m,垂直于質(zhì)量為m=1.0kg的金屬棒ab施加一水平恒力F=1.0N,使棒從靜止開始運(yùn)動,當(dāng)速度達(dá)到最大值時(shí),電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q=0.50J,整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1.0T,金屬棒的電阻為r=0.50Ω,不計(jì)其它電阻,求:
(1)金屬棒的最大速度v;
(2)達(dá)到最大速度時(shí)金屬棒在框架上運(yùn)動的位移S;
(3)金屬棒從靜止開始運(yùn)動到最大速度所需要的時(shí)間t.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

一根直導(dǎo)線長0.1m在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1T的勻強(qiáng)磁場中以10m/s的速度勻速運(yùn)動,則導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢( 。
A.一定為0.1VB.可能為0.01V
C.可能為0D.最大為0.1V

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑平行的水平金屬導(dǎo)軌MNPQ相距L,在M點(diǎn)和P點(diǎn)間接一個(gè)阻值為R的電阻,在兩導(dǎo)軌間OO1O1′O矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向下、寬為d的勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m,電阻為r的導(dǎo)體棒ab,垂直擱在導(dǎo)軌上,與磁場左邊界相距d0.現(xiàn)用一大小為F、水平向右的恒力拉ab棒,使它由靜止開始運(yùn)動,棒ab在離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的接觸,導(dǎo)軌電阻不計(jì)).求:
(1)在圖中標(biāo)出當(dāng)棒ab進(jìn)入磁場后流過電阻R的電流方向;
(2)棒ab在離開磁場右邊界時(shí)的速度;
(3)棒ab通過磁場區(qū)的過程中整個(gè)回路所消耗的電能.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,位于同一水平面內(nèi)的,兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌,處在勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面,導(dǎo)軌的一端與一電阻相連,具有一定質(zhì)量的金屬桿ab放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直,當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t如圖變化時(shí)(規(guī)定垂直紙面向里的磁場方向?yàn)檎,用一平行于?dǎo)軌的力F向左或向右拉桿ab,使它保持靜止.若規(guī)定由a→b方向通過桿的感應(yīng)電流為正,向右的拉力為正,則能反映通過桿的感應(yīng)電流I和拉力F隨時(shí)間t變化的圖線是( 。
A.B.C.D.

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