(12分)如圖16所示,豎直放置的等距離金屬導(dǎo)軌寬0.5 m,垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B=4 T,軌道光滑、電阻不計,ab、cd為兩根完全相同的金屬棒,套在導(dǎo)軌上可上下自由滑動,每根金屬棒的電阻為1 Ω.今在ab棒上施加一個豎直向上的恒力F,這時ab、cd恰能分別以0.1 m/s的速度向上和向下做勻速滑行.(g取10 m/s2)試求:

(1)兩棒的質(zhì)量;
(2)外力F的大。
(1)0.04 kg 0.04 kg (2)0.8 N
(1)根據(jù)右手定則,可以判定電路中電流方向是沿acdba流動的.設(shè)ab棒的質(zhì)量為m1,cd棒的質(zhì)量為m2.取cd棒為研究對象,受力分析,根據(jù)平衡條件可得BIL=m2g
其中I=,得m2=0.04 kg,
根據(jù)題意判斷可知m1=0.04 kg.
(2)取兩根棒整體為研究對象,根據(jù)平衡條件可得
F=m1g+m2g=0.8 N.
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

用圖示的裝置做實驗,其中線圈A、干電池、滑動變阻器和開關(guān)連成一個回路,線圈B與電流表連成另一個閉合回路。閉合第一個回路的開關(guān)之后,下列哪種情況下,電流表的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)

A.變阻器的滑片位置固定不動       B.變阻器的滑片移動的過程中
C.線圈A在線圈B中靜止不動       D.線圈A放在線圈B的外面靜止不動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,水平放置的兩光滑導(dǎo)軌MN、PQ位于豎直向上的勻強磁場中,導(dǎo)軌電阻不計,質(zhì)量和電阻阻值完全相同的兩根金屬棒a和b靜止地橫放在水平導(dǎo)軌上.現(xiàn)將一水平向右的恒力F作用在棒a上,使兩金屬棒運動起來,則下列說法中正確的是(    )
A.棒a先做加速度減小的加速運動,而棒b先做加速度增大的加速運動,最終兩者一起勻速向前運動
B.棒a先做加速度減小的加速運動,而棒b先做加速度增大的加速運動,最終兩者以相同的加速度向前加速運動
C.兩棒最終以相同的速度運動,且回路的電流不為零
D.兩棒最終以相同的加速度共同運動,此后力F所做的功等于兩棒動能的增加

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(8分)水平軌道PQ、MN兩端各接一個阻值R1=R2=8的電阻,軌道間距L=1.0m,軌道很長,軌道電阻不計。軌道間磁場按如圖所示的規(guī)律分布,其中每段垂直紙面向里和向外的磁場區(qū)域?qū)挾染鶠?0cm,磁感應(yīng)強度大小均為B=1.0T,每段無磁場的區(qū)域?qū)挾染鶠?0cm,導(dǎo)體棒ab本身電阻r=1.0,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好,F(xiàn)使導(dǎo)體棒ab以=1.0m/s的速度始終向右勻速運動。求:
(1)當(dāng)導(dǎo)體棒ab從左端進入磁場區(qū)域開始計時,設(shè)導(dǎo)體棒中電流方向從b流向a為正方向,通過計算后請畫出電流隨時間變化的i-t圖像;
(2)整個過程中流過導(dǎo)體棒ab的電流為交變電流,求出流過導(dǎo)體棒ab的電流有效值。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,寬度為L的有界勻強磁場的方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強度的大小為B。閉合等腰直角三角形導(dǎo)線框abc的直角邊ab長為2L.線框總電阻為R。規(guī)定沿abca方向為感應(yīng)電流的正方向。導(dǎo)線框以速度v勻速向右穿過磁場的過程中,感應(yīng)電流隨時間變化規(guī)律的圖象是(   )


A                  B               C                D

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖11所示,在平行于水平地面的勻強磁場上方有三個線圈,從相同的高度由靜止開始同時釋放,三個線圈都是用相同的金屬材料制成的邊長一樣的正方形,A線圈 有一個缺口,B、C線圈閉合,但B線圈的導(dǎo)線比C線圈的粗,則     (  )

A.三個線圈同時落地          B.A線圈最先落地
C.A線圈最后落地               D.B、C線圈同時落地

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖8所示的電路中,兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ的斜面上,導(dǎo)軌下端接有電阻R,導(dǎo)軌電阻不計,斜面處在豎直向上的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,電阻可略去不計的金屬棒ab質(zhì)量為m,受到沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用,金屬棒沿導(dǎo)軌勻速下滑,則它在下滑h高度的過程中,以下說法正確的是   (  )
A.作用在金屬棒上各力的合力做功為零
B.重力做功將機械能轉(zhuǎn)化為電能
C.重力與恒力F做功的代數(shù)和等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱
D.金屬棒克服安培力做功等于重力與恒力F做的總功與電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(2011年浙江調(diào)研)如圖所示,光滑金屬導(dǎo)軌ACAD固定在水平面內(nèi),并處在方向豎直向下、大小為B的勻強磁場中.有一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒以初速度v0從某位置開始在導(dǎo)軌上水平向右運動,最終恰好靜止在A點.在運動過程中,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終構(gòu)成等邊三角形回路,且通過A點的總電荷量為Q.已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的接觸電阻阻值恒為R,其余電阻不計.則(  )
A.該過程中導(dǎo)體棒做勻減速運動
B.該過程中接觸電阻產(chǎn)生的熱量為mv
C.開始運動時,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌所構(gòu)成回路的面積為S
D.當(dāng)導(dǎo)體棒的速度為v0時,回路中感應(yīng)電流大小為初始時的一半

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖2所示,n=50匝的圓形線圈M,它的兩端點a、b與內(nèi)阻很大的電壓表相連,線圈中磁通量的變化規(guī)律如圖所示,則ab兩點的電勢高低與電壓表的讀數(shù)為:
A.,20VB.,100V
C.,20VD.,100V

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