如圖各情況中,電阻R=0.lΩ,運動導(dǎo)線的長度都為l=0.05m,作勻速運動的速度都為v=10m/s.除電阻R外,其余各部分電阻均不計.勻強磁場的磁感強度B=0.3T.試計算各情況中通過每個電阻R的電流大小和方向.
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得,每個金屬棒上的產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢:E=BLv=0.3×0.05×10V=0.15V
(a)由于兩根金屬棒產(chǎn)生的電動勢的方向相同,電動勢并聯(lián),電路中的總電動勢為0,所以電流是0;
(b)由于兩根金屬棒產(chǎn)生的電動勢的方向左側(cè)向上,右側(cè)向下,電動勢串聯(lián),電路中的總電動勢為2×0.15=0.30V,所以電流是Ib=
0.30
0.1
A=3
A,方向從左向右;
(c)R,R并聯(lián),電阻兩端的電壓都是0.15V,所以電流都是:Ic=
E
R
=
0.15
0.1
A=1.5
A,方向從上向下;
(d)R與R并聯(lián)后與金屬棒的電阻串聯(lián),則電路中的總電阻:r=
1
2
R+R=
3
2
R
=
3
2
×0.1Ω=0.15Ω

流過金屬棒的電流:I=
E
r
=
0.15
0.15
A=1
A
由于兩個電子阻值相同,所以:Id=
1
2
I=0.5A
方向都是從上向下.
答:四個圖中的電流分別是:a:0;b:3A,從左向右;c:1.5A,從上向下;d:0.5A,從上向下.
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,PQ、MN是水平面愉兩根光滑的足夠長平行導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L=2m,電阻不計,導(dǎo)軌左端與一個“12V,3W”的小燈泡連接,在導(dǎo)軌上放一根長為2m、電阻為r=4Ω的導(dǎo)體棒ab,導(dǎo)體所在空間存在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B=0.5T,當導(dǎo)體棒ab在向右的恒力F作用下勻速運動時,小燈泡恰能在額定功率下工作.求:
(1)導(dǎo)體棒勻速運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢;
(2)導(dǎo)體棒勻速運動的速度大。
(3)恒力F的功率大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖6所示,兩足夠長的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為d,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ=30°,導(dǎo)軌電阻不計,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上.長為d的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為r=R.兩金屬導(dǎo)軌的上端連接一個燈泡,燈泡的電阻RL=R,重力加速度為g.現(xiàn)閉合開關(guān)S,給金屬棒施加一個方向垂直于桿且平行于導(dǎo)軌平面向上的、大小為F=mg的恒力,使金屬棒由靜止開始運動,當金屬棒達到最大速度時,燈泡恰能達到它的額定功率.下列說法正確的是( 。
A.燈泡的額定功率PL=
m2g2R
2B2d2
B.金屬棒能達到的最大速度vm=
mgR
B2d2
C.金屬棒達到最大速度的一半時的加速度a=
1
4
g
D.若金屬棒上滑距離為L時速度恰達到最大,金屬棒由靜止開始上滑4L的過程中,金屬棒上產(chǎn)生的電熱Qr=mgL-
m3g2R2
2B4d4

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,虛線abcd為水平放置的矩形勻強磁場區(qū)域,方向豎直向下,圓形閉合金屬線框以一定的速度沿光滑絕緣水平面向磁場區(qū)域運動.如圖所示給出的是金屬線框的四個可能到達的位置,則圓形線框的速度可能為零的位置是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在如甲、乙、丙三圖中,除導(dǎo)體棒ab可動外,其余部分均固定不動,甲圖中的電容器C原來不帶電,丙圖中的直流電源電動勢為E,除電阻R外,導(dǎo)體棒、導(dǎo)軌和直流電源的電阻均可忽略,導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌間的摩擦也不計.圖中裝置均在水平面內(nèi),且都處于方向垂直水平面(即紙面)向下的勻強磁場中,導(dǎo)軌足夠長.今給導(dǎo)體棒ab一個向右的相同初速度v0,以下說法正確的是( 。
A.在導(dǎo)體棒剛開始運動時,甲、乙、丙三種情況中通過電阻R的電流相同
B.三種情形下導(dǎo)體棒ab最終都將靜止
C.最終只有乙中導(dǎo)體棒ab靜止,甲、丙中導(dǎo)體棒ab都將作勻速直線運動
D.在導(dǎo)體棒ab運動的全部過程中,三個電阻R產(chǎn)生的熱量大小是Q甲>Q乙>Q

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd傾斜放置,兩導(dǎo)軌之間的距離為L=0.5m,導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為θ=30°,導(dǎo)軌上端a、c之間連接有一阻值為R1=4Ω的電阻,下端b、d之間接有一阻值為R2=4Ω的小燈泡.有理想邊界的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上,虛線ef為磁場的上邊界,ij為磁場的下邊界,此區(qū)域內(nèi)的感應(yīng)強度B,隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示,現(xiàn)將一質(zhì)量為m=0.2kg的金屬棒MN,從距離磁場上邊界ef的一定距離處,從t=0時刻開始由靜止釋放,金屬棒MN從開始運動到經(jīng)過磁場的下邊界ij的過程中,小燈泡的亮度始終不變.金屬棒MN在兩軌道間的電阻r=1Ω,其余部分的電阻忽略不計,ef、ij邊界均垂直于兩導(dǎo)軌.重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小燈泡的實際功率;
(2)金屬棒MN穿出磁場前的最大速率;
(3)整個過程中小燈泡產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示的實驗中,在一個足夠大的磁鐵的磁場中,如果AB沿水平方向運動速度的大小為v1,兩磁極沿水平方向運動速度的大小為v2,則( 。
A.當v1=v2,且方向相同時,可以產(chǎn)生感應(yīng)電流
B.當v1=v2,且方向相反時,可以產(chǎn)生感應(yīng)電流
C.當v1≠v2時,方向相同或相反都可以產(chǎn)生感應(yīng)電流
D.若v2=0,v1的速度方向改為與磁感線的夾角為θ,且θ<90°,可以產(chǎn)生感應(yīng)電流

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,abcd是由粗裸銅導(dǎo)線連接兩個定值電阻組成的閉合矩形導(dǎo)體框,水平放置,金屬棒ef與ab及cd邊垂直,并接觸良好,空間存在著勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向豎直向下,已知電阻R1=2R,R3=3R,其它部分的電阻都可忽略不計,ab及cd邊相距為L.給ef棒施加一個跟棒垂直的恒力F,求:
(1)ef棒做勻速運動時的速度多大?
(2)當ef棒做勻速運動時,電阻R1消耗的電功率多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,勻強磁場方向垂直紙面向里,金屬桿MN在角形金屬框上從O點以速度v向右勻速運動的過程中,閉合回路中的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的變化情況是(金屬桿和金屬框是粗細、材料完全相同的導(dǎo)體,且接觸良好)( 。
A.感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流都增大
B.感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流都不變
C.感應(yīng)電動勢不斷增大,感應(yīng)電流不變
D.感應(yīng)電動勢不斷增大,感應(yīng)電流無法確定

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