(10分)如圖所示,平行導(dǎo)軌MNPQ相距0.5m,電阻可忽略.其水平部分是粗糙的,置于0.60T豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,傾斜部分是光滑的,該處沒有磁場.導(dǎo)線ab質(zhì)量均為0.20kg,電阻均為0.15,ab相距足夠遠(yuǎn),b放在水平導(dǎo)軌上.a從斜軌上高0.050m處無初速釋放.求:
(1)回路的最大感應(yīng)電流是多少?
(2)如果導(dǎo)線與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)-0.10,當(dāng)導(dǎo)線b的速率達(dá)到最大值時,導(dǎo)線a的加速度是多少?
(1)1A
(2)2m/s2
(1)a棒在沒有磁場的傾斜軌道上下滑時,機(jī)械能守恒,進(jìn)入水平軌道時a棒的速度vm,
(2分)
此時a棒速度最大,進(jìn)入磁場切割磁感線,產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大
(2分)
(2)當(dāng)a、b棒組成的閉合回路中有感應(yīng)電流時,a、b棒都受安培力作用,a棒受安培力向右、摩擦力向右,b棒受安培力向左,摩擦力向右。
(2分)
因為F>f所以b棒開始向左加速。a棒是向左做減速運(yùn)動,b棒的速度增大時,電路中的感應(yīng)電流減小,b棒受的安培力在減小,當(dāng)電流減為I'時b棒勻速運(yùn)動,這時滿足:
(2分)
此時a棒受到的摩擦力和安培力方向都向右,a棒的加速度。
(2分)
a=。(2分)
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:問答題

如圖22所示,M、N是水平放置的很長的平行金屬板,兩板間有垂直于紙面沿水平方向的勻強(qiáng)磁場,其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.25T,兩板間距d=0.4m,在M、N板間右側(cè)部分有兩根無阻導(dǎo)線P、Q與阻值為0.3的電阻相連。已知MP和QN間距離相等且等于PQ間距離的一半,一根總電阻為r=0.2均勻金屬棒ab在右側(cè)部分緊貼M、N和P、Q無摩擦滑動,忽略一切接觸電阻。現(xiàn)有重力不計的帶正電荷q=1.6×109C的輕質(zhì)小球以v0=7m/s的水平初速度射入兩板間恰好能做勻速直線運(yùn)動,則:
(1)M、N間的電勢差應(yīng)為多少?
(2)若ab棒勻速運(yùn)動,則其運(yùn)動速度大小等于多少?方向如何?
(3)維持棒勻速運(yùn)動的外力為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,水平U形光滑導(dǎo)軌,寬度為L=1m,導(dǎo)軌電阻忽略不計,ab桿的電阻 r=0.1Ω,定值電阻R=" 0." 3Ω。勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,方向垂直導(dǎo)軌向上,現(xiàn)用力F拉動ab桿由靜止開始向右加速前進(jìn)2m時恰以2m/s的速度作勻速運(yùn)動。求此時:
(1)a、b間的電勢差 ;
(2)ab桿所受的安培力大小和方向;
(3)ab桿加速過程中通過ab桿的電量q。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,將長為50 cm、質(zhì)量為10 g的均勻金屬棒ab的兩端用兩只相同的彈簧懸掛成水平狀態(tài),位于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中,當(dāng)金屬棒中通以0.4 A電流時,彈簧恰好不伸長,求:勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大?  
                            

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)如圖所示,兩足夠長的光滑固定金屬導(dǎo)軌水平放置,相距為, 一理想電流表A與兩導(dǎo)軌相連,勻強(qiáng)磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直,且豎直向下。一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導(dǎo)體棒在距磁場左邊界處由靜止開始在水平恒力作用下向右運(yùn)動。導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場后,流經(jīng)理想電流表的電流逐漸減小,最終穩(wěn)定為。整個運(yùn)動過程中,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好,且始終與導(dǎo)軌保持垂直,不計導(dǎo)軌的電阻。求:
(1)該磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B;
(2)電流穩(wěn)定后,導(dǎo)體棒運(yùn)動速度的大小;
(3)流經(jīng)電流表電流的最大值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一質(zhì)量為m的金屬桿ab,以一定的初速度v0從一光滑平行金屬導(dǎo)軌底端向上滑行,導(dǎo)軌平面與水平面成30°角,兩導(dǎo)軌上端用一電阻R相連,如圖3-6-13所示.磁場垂直斜面向上,導(dǎo)軌與桿的電阻不計,金屬桿向上滑行到某一高度后又返回到底端.則在此過程中(   )

圖 3-6-13
A.向上滑行的時間大于向下滑行的時間
B.電阻R上產(chǎn)生的熱量向上滑行時大于向下滑行時
C.通過電阻R的電荷量向上滑行時大于向下滑行時
D.桿a、b受到的磁場力的沖量向上滑行時大于向下滑行時

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

圖中螺線管通電時,小磁針靜止在圖示位置,(1)在圖中標(biāo)出通電螺線管的南北極(2)小磁針?biāo)谔幋艌龇较驗?nbsp;     (3)電源的正極是     (填“左邊”或“右邊”)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在圖甲、乙、丙三圖中,除導(dǎo)體棒ab可以移動外其余部分均固定不動,甲圖中的電容器C原來不帶電,設(shè)導(dǎo)體棒、導(dǎo)軌和直流電源的電阻均不計,導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌之間的摩擦力也不計,圖中裝置均在水平面內(nèi),且都處于方向垂直于水平面(即紙面)向下無限大的的勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)軌足夠長,今給導(dǎo)體棒一個向右的初速度V。在甲、乙、丙三種情況下導(dǎo)體棒最終運(yùn)動狀態(tài)是:                                                                     (   )
A.三種情況下導(dǎo)體棒ab最終均做勻速運(yùn)動
B.甲、丙中ab棒最終可能以不同速度做勻速運(yùn)動,乙中ab棒最終靜止
C.甲、丙中ab棒最終一定以相同速度做勻速運(yùn)動,乙中ab棒最終靜止
D.三種情況下,導(dǎo)體棒ab最終均靜止

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,半徑為R的導(dǎo)線環(huán)對心、勻速穿過半徑也為R的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,關(guān)于導(dǎo)線環(huán)中的感應(yīng)電流隨時間的變化關(guān)系,下列圖像中(以逆時針方向的電流為正)最符合實際的是

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