圖甲為一研究電磁感應的實驗裝置示意圖,其中電流傳感器(相當于一只理想的電流表)能將各時刻的電流數(shù)據(jù)實時通過數(shù)據(jù)采集器傳輸給計算機,經(jīng)計算機處理后在屏幕上同步顯示出I-t圖像.足夠長光滑金屬軌道電阻不計,傾角 θ = 30°.軌道上端連接有阻值 R = 1.0 Ω的定值電阻,金屬桿MN電阻 r = 0.5 Ω,質(zhì)量 m = 0.4 kg,桿長 L = 1.0 m.在軌道區(qū)域加一垂直軌道平面向下的勻強磁場,讓金屬桿從圖示位置由靜止開始釋放,此后計算機屏幕上顯示出如圖乙所示的I-t圖像,設桿在整個運動過程中與軌道垂直,取 g = 10 m/s2.試求:

(1)t = 0.5 s 時電阻R的熱功率;

(2)勻強磁場的磁感應強度B的大。

(3)估算 0~1.2 s內(nèi)通過電阻R的電荷量大小及在R上產(chǎn)生的焦耳熱.

 


(1)由I-t圖像可知當t=0.5s時,I=1.10A                                  (1分)

                                    (2分)

    (2)由圖知,當金屬桿達到穩(wěn)定運動時的電流為1.60A                     (1分)

桿受力平衡                                          (1分)

解得                                        (2分)

    (3)1.2s內(nèi)通過電阻的電量為圖線與t軸包圍的面積,由圖知,總格數(shù)為130格,(126~133格均正確)

         由圖知,1.2s末桿的電流I=1.50A 

         由于      求得   

         又   

              

               ,求得 

                                             (4分)

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?茂名一模)如圖(甲)為一研究電磁感應的裝置,其中電流傳感器(相當于一只理想的電流表)能將各時刻的電流數(shù)據(jù)實時送到計算機,經(jīng)計算機處理后在屏幕上顯示出I-t圖象.已知電阻R及桿的電阻r均為0.5Ω,桿的質(zhì)量m及懸掛物的質(zhì)量M均為0.1kg,桿長L=1m.實驗時,先斷開K,取下細線調(diào)節(jié)軌道傾角,使桿恰好能沿軌道勻速下滑.然后固定軌道,閉合K,在導軌區(qū)域加一垂直軌道平面向下的勻強磁場,讓桿在物M的牽引下從圖示位置由靜止開始釋放,此時計算機屏幕上顯示出如圖(乙)所示的 I-t圖象(設桿在整個運動過程中與軌道垂直,且細線始終沿與軌道平行的方向拉桿,導軌的電阻忽略不計,細線與滑輪間的摩擦忽略不計,g=l0m/s2).試求:
(1)勻強磁場的磁感應強度B的大;
(2)0~0.4s內(nèi)通過R的電量;
(3)0~0.4s內(nèi)R上產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖(甲)為一研究電磁感應的實驗裝置示意圖,其中電流傳感器(相當于一只理想的電流表)能將各時刻的電流數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)接嬎銠C,經(jīng)計算機處理后在屏幕上同步顯示出I-t圖象.已知電阻R及金屬桿的電阻r均為0.5Ω,桿的質(zhì)量m及懸掛物的質(zhì)量M均為0.1kg,桿長L=1m.實驗時,先斷開K,取下細線調(diào)節(jié)軌道傾角,使桿恰好能沿軌道勻速下滑.然后固定軌道,閉合K,在導軌區(qū)域加一垂直軌道平面向下的勻強磁場,讓桿在懸掛物M的牽引下,從圖示位置由靜止開始釋放,此時計算機屏幕上顯示出如圖(乙)所示的I-t圖象(設桿在整個運動過程中與軌道垂直,且細線始終沿與軌道平行的方向拉桿,導軌的電阻、細線與滑輪問的摩擦及滑輪的質(zhì)量均忽略不計,g=10m/s 2).試求:
(1)t=0.2s時電阻R的熱功率;
(2)勻強磁場的磁感應強度B的大小;
(3)估算0~0.4s內(nèi)R上產(chǎn)生的焦耳熱.

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(11分)圖甲為一研究電磁感應的實驗裝置示意圖,其中電流傳感器(相當于一只理想的電流表)能將各時刻的電流數(shù)據(jù)實時通過數(shù)據(jù)采集器傳輸給計算機,經(jīng)計算機處理后在屏幕上同步顯示出I-t圖像.足夠長光滑金屬軌道電阻不計,傾角 θ = 30°.軌道上端連接有阻值 R = 1.0 Ω的定值電阻,金屬桿MN電阻r=0.5Ω,質(zhì)量 m = 0.4 kg,桿長 L = 1.0 m.在軌道區(qū)域加一垂直軌道平面向下的勻強磁場,讓金屬桿從圖示位置由靜止開始釋放,此后計算機屏幕上顯示出如圖乙所示的I-t圖像,設桿在整個運動過程中與軌道垂直,取 g = 10 m/s2.試求:

(1)t = 0.5 s 時電阻R的熱功率;

(2)勻強磁場的磁感應強度B的大。

(3)估算 0~1.2 s內(nèi)通過電阻R的電荷量大小及在R上產(chǎn)生的焦耳熱.

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲為一研究電磁感應現(xiàn)象的裝置,其中電流傳感器(相當于一只理想的電流表)能將各時刻的電流數(shù)據(jù)實時送到計算機,經(jīng)計算機處理后在屏幕上顯示電流I和時間t的關系圖象。已知電阻R及桿的電阻r均為0.5 Ω,桿的質(zhì)量m及懸掛物塊的質(zhì)量M均為0.1 kg,桿長L=1 m。實驗時,先斷開開關S,取下細線調(diào)節(jié)軌道傾角 θ,使桿恰好能沿軌道勻速下滑。然后固定軌道,閉合開關S,在導軌區(qū)域加一垂直軌道平面向下的勻強磁場,讓桿在物塊M的牽引下從圖示位置由靜止開始釋放,此時計算機屏幕上顯示出如圖乙所示的It圖象(設桿在整個運動過程中與軌道始終垂直,且細線始終沿與軌道平行的方向拉桿,導軌的電阻可忽略不計,細線與滑輪間的摩擦忽略不計,g=10 m/s2)。試求:

               

甲                                                                           乙

(1)勻強磁場的磁感應強度B的大小。

(2)0—0.2 s內(nèi),通過電阻R的電荷量。

(3)0—0.2 s內(nèi),電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。

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