(20分)其同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)發(fā)電測速裝置,工作原理如圖所示。一個(gè)半徑為R=0.1m的圓形金屬導(dǎo)軌固定在豎直平面上,一根長為R的金屬棒OA,A端與導(dǎo)軌接觸良好,O端固定在圓心處的轉(zhuǎn)軸上。轉(zhuǎn)軸的左端有一個(gè)半徑為r=R/3的圓盤,圓盤和金屬棒能隨轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。圓盤上繞有不可伸長的細(xì)線,下端掛著一個(gè)質(zhì)量為m=0.5kg的鋁塊。在金屬導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面向右的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。a點(diǎn)與導(dǎo)軌相連,b點(diǎn)通過電刷與O端相連。測量a、b兩點(diǎn)間的電勢差U可算得鋁塊速度。鋁塊由靜止釋放,下落h=0.3m時(shí),測得U=0.15V。(細(xì)線與圓盤間沒有滑動(dòng)國,金屬棒、導(dǎo)軌、導(dǎo)線及電刷的電阻均不計(jì),重力加速度g=10m/s2

(1)測U時(shí),a點(diǎn)相接的是電壓表的“正極”還是“負(fù)極”?
(2)求此時(shí)鋁塊的速度大;
(3)求此下落過程中鋁塊機(jī)械能的損失。
(1)正極 (2)2 m/s (3)0.5J

試題分析:(1)根據(jù)右手定則可判斷a點(diǎn)為電源的正極,故a點(diǎn)相接的是電壓表的“正極”
(2)由電磁感應(yīng)定律得      
聯(lián)立解得v="2" m/s
(3)根據(jù)能量守恒得:
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:多選題

如圖甲所示,A、B為兩個(gè)相同的環(huán)形線圈,共軸并靠近放置,A線圈中通過如圖乙所示的電流I,則(  )
A.在t1到t2時(shí)間內(nèi)A、B兩線圈相吸引
B.在t2到t3時(shí)間內(nèi)A、B兩線圈相吸引
C.t1時(shí)刻兩線圈作用力為零
D.t2時(shí)刻兩線圈作用力最大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

閉合線圈中沒有感應(yīng)電流,由此可知( 。
A.所在處的磁感強(qiáng)度一定為零
B.所在處的磁場沒有發(fā)生變化
C.線圈的面積沒有發(fā)生變化
D.穿過線圈孤磁通量沒有發(fā)生變化

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)發(fā)電裝置的示意圖,它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r=0.10 m、匝數(shù)n=20匝的線圈,磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布(其右視圖如圖乙所示).線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B=T,線圈的電阻為R1=0.50 Ω,它的引出線接有電阻為R2=9.5 Ω的小電珠L. 外力推動(dòng)線圈框架的P端,使線圈沿軸線做往復(fù)運(yùn)動(dòng),便有電流通過小電珠.當(dāng)線圈運(yùn)動(dòng)速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖丙所示時(shí)(摩擦等損耗不計(jì)).求:

(1)線圈速度隨時(shí)間的變化關(guān)系式;
(2)電壓表的示數(shù);
(3)線圈所受到安培力隨時(shí)間的變化關(guān)系式.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

圖中兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場,虛線間的距離為l,磁場方向垂直紙面向里,abcd是位于紙面內(nèi)的梯形線圈,ad與bc間的距離也為l.t=0時(shí)刻,bc邊與磁場區(qū)域邊界重合(如圖).現(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域.取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流為正,則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中,感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線可能是(    )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,用兩根足夠長的粗糙金屬條折成“┌”型導(dǎo)軌,右端水平,左端樹直,與導(dǎo)軌等寬的粗糙金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知ab、cd桿的質(zhì)量、電阻值均相等,導(dǎo)軌電阻不計(jì),整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)ab桿在水平向右的拉力F作用下沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),cd桿沿軌道向下運(yùn)動(dòng),以下說法正確的是(    )
A.cd桿一定向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B.拉力F的大小一定不變
C.回路中的電流強(qiáng)度一定不變
D.拉力F的功率等于ab棒上的焦耳熱功率與摩擦熱功率之和

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

處于豎直向上勻強(qiáng)磁場中的兩根電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌,下端連一電阻R,導(dǎo)軌與水平面之間的夾角為θ.一電阻可忽略的金屬棒ab,開始時(shí)固定在兩導(dǎo)軌上某位置,棒與導(dǎo)軌垂直.如下圖所示,現(xiàn)釋放金屬棒讓其由靜止開始沿軌道平面下滑.就導(dǎo)軌光滑和粗糙兩種情況比較,當(dāng)兩次下滑的位移相同時(shí),則有(  ).
A.通過電阻R的電荷量相同
B.機(jī)械能的變化量相同
C.磁通量的變化率相同
D.產(chǎn)生的焦耳熱相同

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(本題10分) 如圖所示,長為a、寬為b的矩形線框有n匝,每匝線圈電阻為R,對稱軸MN的左側(cè)處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。第一次將線框從磁場中以速度v勻速拉出;第二次讓線框以=2v/b的角速度轉(zhuǎn)過90o角。求:
(1)前后兩次通過線框?qū)Ь橫截面的電荷量之比q1:q2
(2)前后兩次線框的發(fā)熱功率之比P1:P2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為法拉第圓盤發(fā)電機(jī),半徑為r的導(dǎo)體圓盤繞豎直軸以角速度ω旋轉(zhuǎn),勻強(qiáng)磁場B豎直向上,兩電刷分別與圓盤中心軸和邊緣接觸,電刷間接有阻值為R的電阻,忽略圓盤電阻與接觸電阻。則(    )
A.流過R的電流方向?yàn)閍到b
B.a(chǎn)、b間的電勢差為
C.圓盤所受安培力的合力為零
D.若ω增加為原來的2倍,則R上消耗的功率也增加為原來的4倍

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