如圖所示，相距L＝0.4 m、電阻不計(jì)的兩平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，一端與阻值R＝0.15 Ω的電阻相連，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面．質(zhì)量m＝0.1 kg、電阻r＝0.05 Ω的金屬棒置于導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直．t＝0時(shí)起棒在水平外力F作用下以初速度v0＝2 m/s、加速度a＝1 m/s2沿導(dǎo)軌向右勻加速運(yùn)動(dòng)．求：

 

(1)t＝1 s時(shí)回路中的電流；

(2)t＝1 s時(shí)外力F大�。�

(3)第1 s內(nèi)通過(guò)棒的電荷量．


 (1)t＝1 s時(shí)，棒的速度為：v1＝v0＋at＝3 m/s

此時(shí)由于棒運(yùn)動(dòng)切割產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為：E＝BLv1＝0.6 V

根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，此時(shí)回路中的感應(yīng)電流為：I＝＝3 A

(2)對(duì)棒，根據(jù)牛頓第二定律有：F－ILB＝ma

解得t＝1 s時(shí)外力F大小為：F＝ILB＋ma＝0.7 N

(3)在t＝1 s時(shí)間內(nèi)，棒的位移為：x＝v0t＋at2

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，在這段時(shí)間內(nèi)，棒切割平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：＝

根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，在這段時(shí)間內(nèi)，回路中的平均感應(yīng)電流為：＝

在第1 s時(shí)間內(nèi)，通過(guò)棒的電荷量為：q＝·t

聯(lián)立以上各式解得：q＝2.5 C

答案：(1)3 A　(2)0.7 N　(3)2.5 C


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖，

在一半徑為R的球面頂端放一質(zhì)量為m的物塊，現(xiàn)給物塊一初速度v0，則(　　)

A．若v0＝，則物塊落地點(diǎn)離A點(diǎn)R

B．若球面是粗糙的，當(dāng)v0<時(shí)，物塊一定會(huì)沿球面下滑一段，再斜拋離開(kāi)球面

C．若v0<，則物塊落地點(diǎn)離A點(diǎn)為R

D．若移v0≥，則物塊落地點(diǎn)離A點(diǎn)至少為2R

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度．其中2為力敏傳感器，3為數(shù)字電壓表，5為底部長(zhǎng)為L的線框．當(dāng)外界拉力作用于力敏傳感器的彈性梁上時(shí)，數(shù)字電壓表上的讀數(shù)U與所加外力F成正比，即U＝KF，式中K為比例系數(shù)．用絕緣懸絲把線框固定在力敏傳感器的掛鉤上，并用軟細(xì)銅絲連接線框與電源．當(dāng)線框中電流為零時(shí)，輸出電壓為U0；當(dāng)線框中電流為I時(shí)，輸出電壓為U，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為(　　)

A．B＝                                B．B＝

C．B＝                             D．B＝

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


振弦型頻率傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示，它由鋼弦和永久磁鐵兩部分組成，鋼弦上端用固定夾塊夾緊，下端的夾塊與一膜片相連接，當(dāng)弦上的張力越大時(shí)，弦的固有頻率越大．這種裝置可以從線圈輸出電壓的頻率確定膜片處壓力的變化．下列說(shuō)法正確的是(　　)

A．當(dāng)軟鐵塊與磁鐵靠近時(shí)，a端電勢(shì)高

B．當(dāng)軟鐵塊與磁鐵靠近時(shí)，b端電勢(shì)高

C．膜片上的壓力較小時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率高

D．膜片上的壓力較大時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率高

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，一段導(dǎo)線彎曲成半徑為R的半圓形閉合回路．虛線MN、PQ間有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的寬度等于R，方向垂直于回路所在的平面．現(xiàn)讓回路以速度v向右勻速穿過(guò)磁場(chǎng)，直徑CD始終與MN垂直．關(guān)于此過(guò)程，下列結(jié)論中正確的是

(　　)

A．穿過(guò)的過(guò)程中，回路中感應(yīng)電流一直不為零

B．感應(yīng)電流的方向一直不變

C．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先增大后減小再增大再減小

D．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值Em＝2BRv

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，平行導(dǎo)軌之間有一個(gè)矩形磁場(chǎng)區(qū)，在相等面積兩部分區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．細(xì)金屬棒AB沿導(dǎo)軌從PQ處勻速運(yùn)動(dòng)到P′Q′的過(guò)程中，棒上AB兩端的電勢(shì)差UAB隨時(shí)間t的變化圖象正確的是(　　)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌固定在一絕緣斜面上，兩相同的金屬導(dǎo)體棒a、b垂直于導(dǎo)軌靜止放置，且與導(dǎo)軌接觸良好，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面．現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的恒力F作用在a的中點(diǎn)，使其向上加速運(yùn)動(dòng)．若b始終保持靜止，則它所受摩擦力可能(　　)

A．變?yōu)?　　　　　　　         B．先減小再增大

C．等于F                                  D．先增大再減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


圖甲中的變壓器為理想變壓器，原線圈匝數(shù)n1與副線圈匝數(shù)n2之比為10∶1，變壓器的原線圈接如圖乙所示的正弦式交流電，電阻R1＝R2＝R3＝20 Ω和電容器C連接成如圖甲所示的電路．其中，電容器擊穿電壓為8 V，各電表均為理想交流電表，開(kāi)關(guān)S處于斷開(kāi)狀態(tài)，則(　　)

A．電壓表的讀數(shù)為10 V

B．電流表的讀數(shù)約為0.05 A

C．電阻R2上消耗的功率為2.5 W

D．若閉合開(kāi)關(guān)S，電容器會(huì)被擊穿

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


彈簧振子以O點(diǎn)為平衡位置，在B、C兩點(diǎn)間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在t＝0時(shí)刻，振子從O、B間的P點(diǎn)以速度v向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)；在t＝0.2 s時(shí)，振子速度第一次變?yōu)椋?i>v；在t＝0.5 s時(shí)，振子速度第二次變?yōu)椋?i>v.

(1)求彈簧振子振動(dòng)周期T；

(2)若B、C之間的距離為25 cm，求振子在4.0 s內(nèi)通過(guò)的路程；

(3)若B、C之間的距離為25 cm，從平衡位置計(jì)時(shí)，畫(huà)出彈簧振子的振動(dòng)圖象．

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