(共16分)如圖所示,MNPQ為豎直方向的兩平行長直金屬導(dǎo)軌,間距l為0.40m,電阻不計. 導(dǎo)軌所在平面與磁感慶強度B=5.0T的勻強磁場垂直。質(zhì)量m=6.0×102kg、電阻r=0.5Ω的金屬桿ab始終垂直于導(dǎo)軌,并與其保持光滑接觸。導(dǎo)軌兩端分別接有阻值均為3.0Ω的電阻R1R2。重力加速度取10m/s2,且導(dǎo)軌足夠長,若使金屬桿ab從靜止開始下滑,求:
(1)桿下滑的最大速率vm
(2)穩(wěn)定后整個電路耗電的總功率P;
(3)桿下滑速度穩(wěn)定之后電阻R2兩端的電壓U.
(1)0.3m/s
(2)0.18W
(3)0.45V
(1)

(2)由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律有:
(3)
兩端的電壓U=IR=0.45V
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:單選題

如圖所示,在勻強磁場B的區(qū)域內(nèi)有一光滑傾斜金屬導(dǎo)軌,傾角為θ,導(dǎo)軌間距為L,在其上垂直導(dǎo)軌放置一根質(zhì)量為m的導(dǎo)線,接以如圖所示的電源,電流強度為I,通電導(dǎo)線恰好靜止,則勻強磁場的磁感強度必須滿足一定條件,下述所給條件正確的是.
A.B=mgsinθ/IL,方向垂直斜面向上
B.B=mgcosθ/IL,方向垂直斜面向下
C.B=mg/IL,方向沿斜面水平向左
D.B=mgtgθ/IL,方向豎直向上

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)如圖所示,足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置,磁感應(yīng)強度B=0.50T的勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌的上端MP間連接阻值為R=0.50Ω的電阻,導(dǎo)軌寬度L=0.40m。金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上,現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑,通過傳感器記錄金屬棒ab下滑的距離h與時間t的關(guān)系如下表所示。(金屬棒ab和導(dǎo)軌電阻不計,g=10m/s2
時 間t/s
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
下滑距離h/m
0
0.18
0.60
1.20
1.95
2.80
3.80
4.80
5.80
6.80
求:(1)在前0.4s的時間內(nèi),金屬棒ab中的平均電動勢;
(2)金屬棒的質(zhì)量m;
(3)在前1.60s的時間內(nèi),電阻R上產(chǎn)生的熱量QR

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖a所示在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量m的單匝均勻正方形銅線框,邊長為a,在1位置以速度v0進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場并開始計時t=0,若磁場的寬度為b(b>3a),在3t0時刻線框到達2位置速度又為v0并開始離開勻強磁場。此過程中v-t圖象如圖b所示,則

A. t=0時,線框右側(cè)邊MN的兩端電壓為Bav0
B. 在t0時刻線框的速度為v0-2F t0/m
線框完全離開磁場的瞬間位置3速度一定比t0時刻線框的速度大
D. 線框從1位置進入磁場到完全離開磁場位置3過程中,線框中產(chǎn)生的電熱為2Fb

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一閉合線圈固定在垂直于紙面的勻強磁場中,設(shè)向里為磁感強度B的正方向,線圈中的箭頭為電流i的正方向(如圖10所示).已知線圈中感生電流i隨時間而變化的圖像如圖所示,則磁感強度B隨時間而變化的圖像可能是(     )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,A、) B為大小、形狀、匝數(shù)、粗細(xì)均相同,但用不同材料制成的線圈,兩線圈平面位于豎直方向且高度相同。勻強磁場方向位于水平方向并與線圈平面垂直。同時釋放A、B線圈,穿過勻強磁場后兩線圈都落到水平地面,但A線圈比B線圈先到達地面。下面對兩線圈的描述中可能正確的是(    )

A.A線圈是用塑料制成的,B線圈是用銅制成的
B.A線圈是用鋁制成的,B線圈是用膠木制成的
C.A線圈是用銅制成的,B線圈是用塑料制成的
D.A線圈是用膠木制成的,B線圈是用鋁制成的

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,MN、PQ為平行金屬導(dǎo)軌,M、P間連有一阻值為R的電阻,導(dǎo)軌處于勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B,磁場方向與導(dǎo)軌所在的平面垂直,圖中磁場垂直紙面向里.有一金屬圓環(huán)沿兩導(dǎo)軌滑動,速度為v,與導(dǎo)軌接觸良好,圓環(huán)的直徑為d,與兩導(dǎo)軌間的距離相等.設(shè)金屬環(huán)與導(dǎo)軌的電阻均可忽略,當(dāng)金屬環(huán)向右做勻速運動時(   )
A.有感應(yīng)電流通過電阻R,大小為πdBv/RB.有感應(yīng)電流通過電阻R,大小為dBv/R
C.有感應(yīng)電流通過電阻R,大小為2dBv/RD.沒有感應(yīng)電流通過電阻R

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖12-63所示,ef、gh為水平放置的足夠長的平行光滑導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L=1 m,導(dǎo)軌左端連接一個R=2 Ω的電阻,將一根質(zhì)量為0.2 kg的金屬棒cd垂直地放置導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌與金屬棒的電阻均不計,整個裝置放在磁感應(yīng)強度為B=2 T的勻強磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下.現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力F,使棒從靜止開始向右運動.試解答以下問題.

圖12-63
(1)若施加的水平外力恒為F=8 N,則金屬棒達到的穩(wěn)定速度v1是多少?
(2)若施加的水平外力的功率恒為P=18 W,則金屬棒達到的穩(wěn)定速度v2是多少?
(3)若施加的水平外力的功率恒為P=18 W,則從金屬棒開始運動到速度v3=2 m/s的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為8.6 J,則該過程所需的時間是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一矩形線圈面積為400、匝數(shù)為100匝,繞線圈的中心軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動,勻強磁場磁感強度為T,轉(zhuǎn)動軸與磁感線垂直。線圈電阻為1Ω,=3Ω,=6Ω,=12Ω,其余電阻不計,電鍵S斷開。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到線圈平面與磁感線平行時,所受磁場力的力矩為16N·m,求:

(1)線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω。
(2)感應(yīng)電動勢的最大值。
(3)電鍵S閉合后,線圈的輸出功率。

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