如下圖所示,MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金屬導(dǎo)軌,O是它們的交點(diǎn)且接觸良好。兩導(dǎo)軌處在同一水平面內(nèi),并置于有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(圖中經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的虛線即為磁場(chǎng)的左邊界)。質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸,并在絕緣彈簧S的作用下從距離O點(diǎn)L0處沿導(dǎo)軌以速度v0向左勻速運(yùn)動(dòng)。磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向如圖。當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí),彈簧恰好處于原長(zhǎng),導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)度的電阻均為r。求:
小題1:導(dǎo)體棒ab第一次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)前,通過(guò)它的電流大;
小題2:導(dǎo)體棒ab第一次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)前,通過(guò)它的電量;
小題3:從導(dǎo)體棒第一次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)開(kāi)始直到它靜止的過(guò)程中,導(dǎo)體棒ab中產(chǎn)生的熱量。

小題1:
小題2:
小題3:
(1)設(shè)ab棒在導(dǎo)軌之間的長(zhǎng)度為l,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得:E=Blv0(1分)
由閉合電路歐姆定律得:(2分)
(2)導(dǎo)體棒ab第一次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)前,通過(guò)它的電量為(1分)
,(1分)故(2分)
(3)裸導(dǎo)線最終只能靜止于O點(diǎn),故其動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱,即(1分)
因?yàn)閷?dǎo)軌與ab構(gòu)成等腰三角形,三邊電阻總是相等的,所以三邊產(chǎn)生的熱量總是相等的。即(2分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在水平面上固定一光滑金屬導(dǎo)軌HGDEF,EF∥GH,DE=EF=DG=GH=EG=L.一質(zhì)量為m足夠長(zhǎng)導(dǎo)體棒AC垂直EF方向放置于在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)度的電阻均為r.整個(gè)裝置處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.現(xiàn)對(duì)導(dǎo)體棒AC施加一水平向右的外力,使導(dǎo)體棒從D位置開(kāi)始以速度v0沿EF方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體棒在滑動(dòng)過(guò)程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸.

小題1:求導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到FH位置,即將離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí),FH兩端的電勢(shì)差.
小題2:關(guān)于導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中回路產(chǎn)生感應(yīng)電流,小明和小華兩位同學(xué)進(jìn)行了討論.小明認(rèn) 為導(dǎo)體棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是勻速的,所以回路中電流的值是恒定不變的;小華則認(rèn) 為前一過(guò)程導(dǎo)體棒有效切割長(zhǎng)度在增大,所以電流是增大的,后一過(guò)程導(dǎo)體棒有效切 割長(zhǎng)度不變,電流才是恒定不變的.你認(rèn)為這兩位同學(xué)的觀點(diǎn)正確嗎?請(qǐng)通過(guò)推算證 明你的觀點(diǎn).
小題3:求導(dǎo)體棒從D位置運(yùn)動(dòng)到EG位置的過(guò)程中,導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個(gè)閉合電路靜止于磁場(chǎng)中,由于磁場(chǎng)強(qiáng)弱的變化,而使電路中產(chǎn)生了感生電動(dòng)勢(shì).下列說(shuō)法中正確的是…(    )
A.磁場(chǎng)變化時(shí),會(huì)在空間激發(fā)一種電場(chǎng)
B.使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是磁場(chǎng)力
C.使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是電場(chǎng)力
D.以上說(shuō)法都不對(duì)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

.如圖甲是阻值為5Ω的線圈與阻值為15Ω的電阻R構(gòu)成的回路。線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。則:
A.電壓表的示數(shù)為14.14V
B.通過(guò)電阻的電流為0.707A
C.電阻R上消耗的功率為7.5W
D.通過(guò)電阻的電流方向每秒變化100次

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌被固定在水平面上,兩者間的距離l=0.6m,兩者的電阻均不計(jì)。兩導(dǎo)軌的左端用導(dǎo)線連接電阻R1及與R1并聯(lián)的電壓表,右端用導(dǎo)線連接電阻R2,已知R1=2Ω,R2=1Ω。在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)區(qū)域遠(yuǎn)離R1、R2,CE的長(zhǎng)度d=0.2m,CDEF區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如B~t圖所示。電阻r=2Ω的金屬棒L垂直于導(dǎo)軌放置在離R1較近的AB處,t=0時(shí)金屬棒在沿導(dǎo)軌水平向右的恒力F作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),當(dāng)金屬棒運(yùn)動(dòng)到尚離磁場(chǎng)邊界CD較遠(yuǎn)的某一位置時(shí),電壓表示數(shù)變?yōu)榱;?dāng)金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域,電壓表的示數(shù)又變?yōu)樵瓉?lái)的值,直到金屬棒運(yùn)動(dòng)到EF處電壓表的示數(shù)始終保持不變。求:
小題1: t=0.1s時(shí)電壓表的示數(shù)。
小題2:恒力F的大小。
小題3:金屬棒從AB運(yùn)動(dòng)到EF的過(guò)程中整個(gè)電路產(chǎn)生的

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲,相距為L(zhǎng)=1m的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌一部分處在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,OO為磁場(chǎng)右邊界,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T,導(dǎo)軌右側(cè)接有定值電阻R=4,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。在距OO為L(zhǎng)=1m處垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m=1kg、電阻不計(jì)的金屬桿ab。
若ab桿在水平向右的恒力F作用下由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),其速度-位移的關(guān)系圖象如圖乙所示(圖中坐標(biāo)值均為已知量),求
(1)恒力F大小是多少?
(2)在此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的電熱Q1是多少?
(3)ab桿在離開(kāi)磁場(chǎng)前瞬間的加速度為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)如圖,則(   )
A.t1時(shí)刻線圈中磁通量為零
B.t2時(shí)刻線圈通過(guò)中性面
C.t3時(shí)刻線圈中電流方向改變
D.t4時(shí)刻線圈中磁通量變化率最小

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)高度為d,A、B為兩個(gè)電阻相同且寬度均為d的單匝閉合導(dǎo)線框,它們的長(zhǎng)度LA, LB。繞制線圈的導(dǎo)線粗細(xì)相同,材料密度之比為ρA:ρB=5:3。兩個(gè)線圈在距離磁場(chǎng)上界相同高度處由靜止開(kāi)始自由下落,若下落過(guò)程中磁場(chǎng)力始終小于線框的重力,線圈從開(kāi)始下落到進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為QA 和QB,線圈在通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)無(wú)感應(yīng)電流的時(shí)間分別為tA、 tB;下列判斷正確的是:

A.QA  QB   tA tB 
B.QA  QB  tB< tA  
C.Q=QB   tB<tA 
D.Q=QB   tB= t

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,水平放置一個(gè)面積不變的單匝金屬圓線圈,規(guī)定線圈中感應(yīng)電流的正方向如圖甲所示,取線圈中磁場(chǎng)B的方向向上為正,當(dāng)磁場(chǎng)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t如圖乙變化時(shí),以下四圖中正確表示線圈中感應(yīng)電流變化的是

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