（13分）如圖所示，在與水平面成=300角的平面內(nèi)放置兩條平行、光滑且足夠長的金屬軌道，其電阻可忽略不計�？臻g存在著勻強磁場，磁感應(yīng)強度B="0.20" T，方向垂直軌道平面向上。導(dǎo)體棒ab、cd垂直于軌道放置，且與金屬軌道接觸良好構(gòu)成閉合回路，每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=2.0×10-1kg，回路中每根導(dǎo)體棒電阻r= 5.0×10-2Ω，金屬軌道寬度l="0.50" m�，F(xiàn)對導(dǎo)體棒ab施加平行于軌道向上的拉力，使之勻速向上運動。在導(dǎo)體棒ab勻速向上運動的過程中，導(dǎo)體棒cd始終能靜止在軌道上。g取10 m/s2，求：
（1）導(dǎo)體棒cd受到的安培力大��；
（2）導(dǎo)體棒ab運動的速度大��；
（3）拉力對導(dǎo)體棒ab做功的功率。
（1）0.10 N
（2）1.0 m/s
（3）0.20 W
（1）導(dǎo)體棒cd靜止時受力平衡，設(shè)所受安培力為，則=mgsin="0.10" N。
（2）設(shè)導(dǎo)體棒ab的速度為v時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E，通過導(dǎo)體棒cd的感應(yīng)電流為I，則
解得="1.0" m/s
（3）設(shè)對導(dǎo)體棒ab的拉力為F，導(dǎo)體棒ab受力平衡，則F= +mgsin="0.20" N，拉力的功率P=Fv="0.20" W。
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：計算題

（16分）如圖所示，兩根足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L＝1m，導(dǎo)軌平面與水平面成＝30°角，上端連接的電阻．質(zhì)量為m＝0.2kg、阻值的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，距離導(dǎo)軌最上端d＝4m，整個裝置處于勻強磁場中，磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面向上．
（1）若磁感應(yīng)強度B=0.5T，將金屬棒釋放,求金屬棒勻速下滑時電阻R兩端的電壓；
（2）若磁感應(yīng)強度的大小與時間成正比，在外力作用下ab棒保持靜止，當(dāng)t＝2s時外力恰好為零.求ab棒的熱功率；
（3）若磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律是，在平行于導(dǎo)軌平面的外力F作用下ab棒保持靜止，求此外力F的大小范圍.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）
如圖所示，電阻不計的兩光滑金屬導(dǎo)軌相距L，放在水平絕緣桌面上，半徑為R的l/4圓弧部分處在豎直平面內(nèi)，水平直導(dǎo)軌部分處在磁感應(yīng)強度為B，方向豎直向下的勻強磁場中，末端與桌面邊緣平齊。兩金屬棒ab、cd垂直于兩導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好。棒ab質(zhì)量為2 m，電阻為r，棒cd的質(zhì)量為m，電阻為r。重力加速度為g。開始時棒cd靜止在水平直導(dǎo)軌上，棒ab從圓弧頂端無初速度釋放，進入水平直導(dǎo)軌后與棒cd始終沒有接觸并一直向右運動，最后兩棒都離開導(dǎo)軌落到地面上。棒ab與棒cd落地點到桌面邊緣的水平距離之比為1:3。求：
（1）棒ab和棒cd離開導(dǎo)軌時的速度大�。�
（2）棒cd在水平導(dǎo)軌上的最大加速度；
（3）兩棒在導(dǎo)軌上運動過程中產(chǎn)生的焦耳熱。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

(18分)如圖甲所示（俯視圖），相距為2L的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌一部分處在以OO/為右邊界勻強磁場中，勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直導(dǎo)軌平面向下，導(dǎo)軌右側(cè)接有定值電阻R，導(dǎo)軌電阻忽略不計。在距邊界OO/也為L處垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m、電阻不計的金屬桿ab。求解以下問題：
（1）若ab桿固定在軌道上的初始位置，磁場的磁感應(yīng)強度在時間t內(nèi)由B均勻減小到零，求此過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q1。
（2）若磁場的磁感應(yīng)強度不變，ab桿在恒力作用下由靜止開始向右運動3L距離，其v--x的關(guān)系圖像如圖乙所示。求①ab桿在剛要離開磁場時的加速度大小；②此過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q2 。

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，將邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導(dǎo)線框豎直向上拋出，穿過寬度為b、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場的方向垂直紙面向里．線框向上離開磁場時的速度剛好是進入磁場時速度的一半，線框離開磁場后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進入磁場．整個運動過程中始終存在著大小恒定的空氣阻力f且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動．求：

（1）線框在下落階段勻速進入磁場時的速度v2；
(2)線框在上升階段剛離開磁場時的速度v1；
（3）線框在上升階段通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

（12分）如圖所示，邊長為L=0.20m的單匝正方形金屬線框abcd放在方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小為B=0.50T有界勻強磁場中，線框的總電阻為R=1.0Ω，線框的右邊與磁場邊界平行。
（1）若用一水平外力將線框以v=10m/s的速度勻速拉出磁場區(qū)域，求將線框完全拉出磁場區(qū)域的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱。
（2）若線框以ab邊為軸逆時針在磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動角速度ω=100rad/s，求線框中產(chǎn)生的熱功率。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

兩根相距d="0.20" m的平行金屬長導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，并處于豎直方向的勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度B="0.20" T，導(dǎo)軌上面橫放著兩條金屬細桿，構(gòu)成矩形閉合回路.每條金屬細桿的電阻為r="0.25" Ω，回路中其余部分的電阻可不計，已知兩金屬細桿在平行導(dǎo)軌的拉力作用下沿導(dǎo)軌朝相反方向勻速平移，速度大小都是v="5.0" m/s，如圖所示，不計導(dǎo)軌上的摩擦.
（1）求作用于每條金屬細桿的拉力的大小.
（2）求兩金屬細桿在間距增加0.40 m的滑動過程中共產(chǎn)生的熱量.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為100g，用絕緣細線懸掛后，恰好與寬度為50cm的光滑水平導(dǎo)軌良好接觸.導(dǎo)軌上放有質(zhì)量為200g的另一導(dǎo)體棒cd，整個裝置處于豎直向上的磁感強度B=0.2T的勻強磁場中，現(xiàn)將ab棒拉起0.8m高后無初速釋放.當(dāng)ab第一次擺到最低點與導(dǎo)軌瞬間接觸后還能向左擺到0.45m高處，求：
⑴cd棒獲得的速度大小；
⑵瞬間通過ab棒的電量；
⑶此過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱.

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，光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌和固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距，電阻，導(dǎo)軌上靜止放置一質(zhì)量、電阻的金屬桿，導(dǎo)軌電阻忽略不計，整個裝置處在磁感應(yīng)強度的勻強磁場中，磁場的方向豎直向下，現(xiàn)用一外力沿水平方向拉桿，使之由靜止起做勻加速運動并開始計時，若5s末理想電壓表的讀數(shù)為0.2V.求：
（1）5s末時電阻上消耗的電功率；
（2）金屬桿在5s末的運動速率；
（3）5s末時外力的功率.
  

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案