如圖，MN、PQ為兩根間距L不等的金屬導(dǎo)線，水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌的一端接阻值為10Ω的電阻R1和電流表，另一端接阻值為5Ω的電阻R2．質(zhì)量為m1=0.1kg的金屬棒放在導(dǎo)軌ab處，以初速V0=8m/s滑到導(dǎo)軌的a′b′處，歷時(shí)t=0.08s．導(dǎo)軌在ab處的間距L1=0.5m，在a′b′處的間距L2=1.0m．若金屬棒滑動時(shí)始終與導(dǎo)軌接觸良好，直流電流表的示數(shù)保持不變，不計(jì)棒與導(dǎo)軌的摩擦及其它電阻的影響．試求：
（1）金屬棒在導(dǎo)軌a′b′處時(shí)的速度；
（2）電流表的示數(shù)；
（3）勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度．
（1）因電流不變，所以棒在ab、a'b'產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不變．
即BLabυ0=BLa'b'υa'b'
解得：va′b′=
1
2
v0=4m/s
（2）設(shè)R1、R2中的電流分別為I1、I2，由歐姆定律得：I1R1=I2R2
所以I2=
I1R1
R2
=2I1
根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒關(guān)系：I12R1t+I22R2t=
1
2
mv02-
1
2
mva′b′2
解得：I1=1A
（3）根據(jù)BLabυ0=I1R1得：B=
I1R1
Labv0
=2.5T
答：（1）金屬棒在導(dǎo)軌a′b′處時(shí)的速度為4m/s；（2）電流表的示數(shù)1A；（3）勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度2.5T．
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

如圖所示，將一根質(zhì)量為M=0.06kg的均勻?qū)Ь�桿彎成矩形閉合導(dǎo)線框abcd，其ab=cd=L1=0.1m，bc=ad=L2=0.2m．它的ad邊由aO、dO′兩軸承支撐沿水平放置，導(dǎo)線框位于豎直平面內(nèi)，bc段中點(diǎn)固定一質(zhì)量為m=0.02kg的小金屬球，整個(gè)裝置處在一方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)導(dǎo)線框中通以大小恒為1A的恒定電流I時(shí)，整個(gè)裝置以O(shè)O′為軸從靜止開始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動．
（1）在圖中畫出導(dǎo)線框bc段中的電流方向；
（2）若導(dǎo)線框運(yùn)動過程中與豎直方向的最大偏角θ為37°，則勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1為多大？（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（3）若已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=1T，則導(dǎo)線框在運(yùn)動過程中，速度達(dá)到最大時(shí)，與豎直方向的偏角α為多大．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，勻強(qiáng)磁場區(qū)域?qū)挒?L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外．由均勻電阻絲做成的正方形線框abcd邊長為L，總電阻為R．在線框以垂直磁場邊界的速度v，勻速通過磁場區(qū)域的過程中，線框ab、cd兩邊始終與磁場邊界平行．求：
（1）cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，ab中流過的電流及其兩端的電壓大��；
（2）在下面的乙圖中，畫出線框在穿過磁場的過程中，ab中電流I隨線框運(yùn)動位移x的變化圖象，并在橫縱坐標(biāo)中標(biāo)出相應(yīng)的值．取線框剛進(jìn)入磁場時(shí)x=0，電流在線框中順時(shí)針流動方向?yàn)檎?br/>

查看答案和解析>>

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．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，ab和cd是足夠長的平行光滑導(dǎo)軌，其間距為l，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ．整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場中．a(chǎn)c端連有電阻值為R的電阻．若將一質(zhì)量為m，垂直于導(dǎo)軌的金屬棒EF在距bd端S處由靜止釋放，在EF棒滑至底端前會有加速和勻速兩個(gè)運(yùn)動階段．今用大小為F，方向沿斜面向上的恒力把EF棒從bd位置由靜止推至距bd端S處，突然撤去恒力F，棒EF最后又回到bd端．已知金屬棒EF的電阻為r，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，求：
（1）EF棒下滑過程中的最大速度？
（2）EF棒自bd端出發(fā)又回到bd端的整個(gè)過程中，電阻R中產(chǎn)生的熱量是多少？

查看答案和解析>>

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

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

風(fēng)速儀的簡易裝置如圖甲所示．在風(fēng)力作用下，風(fēng)杯帶動與其固定在一起的永磁鐵轉(zhuǎn)動，線圈中的感應(yīng)電流隨風(fēng)速的變化而變化．風(fēng)速為v1，時(shí)，測得線圈中的感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示；若風(fēng)速變?yōu)関2，且v2＞v1，則感應(yīng)電流的峰值Im、周期T和電動勢E的變化情況是（　�。�
A．Im變大，T變小B．Im變大，T不變
C．Im變小，E變小D．Im不變，E變大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在兩根平行長直導(dǎo)線M、N中，通入同方向同大小的電流，導(dǎo)線框abcd和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向，自右向左在兩導(dǎo)線間勻速移動，在移動過程中，線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)椋ā　。?table style="margin-left:0px;width:650px;">A．沿abcda不變B．沿adcba不變C．由abcda變成adcbaD．由adcba變abcda

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一正方形光滑金屬線框位于有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)，線框平面與磁場垂直，線框的右邊緊貼著磁場邊界，如圖甲．t=0時(shí)刻對線框施加一水平向右的外力F，讓線框從靜止開始在水平面做勻加速直線運(yùn)動穿過磁場．外力F隨時(shí)間t變化的圖線如圖乙所示．已知線框質(zhì)量m=1kg、電阻R=1Ω，求：

（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
（2）線框穿過磁場的過程中，通過線框的電荷量q．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案