如圖所示,足夠長的光滑U型導軌寬度為L,其所在平面與水平面的夾角為,上端連接一個阻值為R的電阻,置于磁感應強度大小為B,方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中,今有一質(zhì)量為、有效電阻的金屬桿沿框架由靜止下滑,設(shè)磁場區(qū)域無限大,當金屬桿下滑達到最大速度時,運動的位移為,則
A.金屬桿下滑的最大速度
B.在此過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為
C.在此過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為
D.在此過程中流過電阻R的電量為
B

感應電動勢為            ①
感應電流為                         ②
安培力為                     ③
根據(jù)平恒條件得
解得:          
由能量守恒定律得:
又因
所以
由法拉第電磁感應定律得通過R的電量為
所以選項B正確
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,相距為d的兩水平直線分別是水平向里的勻強磁場的邊界,磁場的磁感應強度為B,正方形線框abcd邊長為L(L<d)、質(zhì)量為m。將線框在磁場上方ab邊距h處由靜止開始釋放,當ab邊進入磁場時速度為cd邊剛穿出磁場時速度也為。從ab邊剛進入磁場到cd邊剛穿出磁場的整個過程中 (       )
A.線框一直都有感應電流
B.線框一定有減速運動的過程
C.線框不可能有勻速運動的過程
D.線框產(chǎn)生的總熱量為mg(d+h+L)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖12-2-16所示,線圈由A位置開始下落,若它在磁場中受到的磁場力總小于重力,則在A、B、C、D四個位置(B、D位置恰好線圈有一半在磁場中)時加速度的關(guān)系為(     )

A、>>>              B、>>  
C、>>             D、>

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

有人為汽車設(shè)計的一個“再生能源裝置”原理簡圖如圖1所示,當汽車減速時,線圈受到磁場的阻尼作用幫助汽車減速,同時產(chǎn)生電能儲存?zhèn)溆。圖1中,線圈的匝數(shù)為n,ab長度為L1,bc長度為L2。圖2是此裝置的側(cè)視圖,切割處磁場的磁感應強度大小恒為B,有理想邊界的兩個扇形磁場區(qū)夾角都是90°。某次測試時,外力使線圈以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動,電刷端和端接電流傳感器,電流傳感器記錄的圖象如圖3所示(I為已知量),取邊剛開始進入左側(cè)的扇形磁場時刻。不計線圈轉(zhuǎn)動軸處的摩擦

(1)求線圈在圖2所示位置時,產(chǎn)生電動勢E的大小,并指明電刷哪個接電源正極;
(2)求閉合電路的總電阻和外力做功的平均功率;
(3)為了能夠獲得更多的電能,依據(jù)所學的物理知識,請你提出改進該裝置的三條建議。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一足夠長的銅管豎直放置,將一截面與銅管的內(nèi)截面相同、質(zhì)量為m的永久磁鐵塊由管上端口放人管內(nèi),不考慮磁鐵與銅管間的摩擦,磁鐵的運動速度可能是( )
A.逐漸增大到定值后保持不變
B.逐漸增大到一定值時又開始堿。缓笥衷絹碓酱
C.逐漸增大到一定值時又開始減小,到一定值后保持不變
D.逐漸增大到一定值時又開始減小到一定值之后在一定區(qū)間變動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題


紙面內(nèi)兩個半徑均為R的圓相切于O點,兩圓形區(qū)域內(nèi)分別存在垂直于紙面的勻強磁場,磁感應強度大小相等、方向相反,且不隨時間變化.一長為2R的導體桿OA繞O點且垂直于紙面的軸順時針勻速旋轉(zhuǎn),角速度為ω.t=0時,OA恰好位于兩圓的公切線上,如圖所示,若選取從O指向A的電動勢為正,下列描述導體桿中感應電動勢隨時間變化的圖像可能正確的是
A.
B.
C.
D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

法拉第通過精心設(shè)計的一系列試驗,發(fā)現(xiàn)了電磁感應定律,將歷史上認為各自獨立的學科“電學”與“磁學”聯(lián)系起來。在下面幾個典型的實驗設(shè)計思想中,所作的推論后來被實驗否定的是
A.既然磁鐵可使近旁的鐵塊帶磁,靜電荷可使近旁的導體表面感應出電荷,那么靜止導線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁靜止的線圈中感應出電流
B.既然磁鐵可在近旁運動的導體中感應出電動勢,那么穩(wěn)恒電流也可在近旁運動的線圈中感應出電流
C.既然運動的磁鐵可在近旁靜止的線圈中感應出電流,那么靜止的磁鐵也可在近旁運動的導體中感應出電動勢
D.既然運動的磁鐵可在近旁的導體中感應出電動勢,那么運動導線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁的線圈中感應出電流

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,兩足夠長的光滑金屬導軌豎直放置,相距為L,一理想電流表與兩導軌相連,勻強磁場與導軌平面垂直。一質(zhì)量為m.有效電阻為R的導體棒在距磁場上邊界h處靜止釋放。導體棒進入磁場后,流經(jīng)電流表的電流逐漸減小,最終穩(wěn)定為I。整個運動過程中,導體棒與導軌接觸良好,且始終保持水平,不計導軌的電阻。求:

(1)磁感應強度的大小B;
(2)電流穩(wěn)定后,導體棒運動速度的大小;
(3)流經(jīng)電流表電流的最大值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,固定放置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導軌的間距為d,其右端接有阻值為R的電阻,整個裝置處在豎直向上的磁感應強度大小為B的勻強磁場中。一質(zhì)量為m的導體棒ab垂直于導軌放置,且與兩導軌保持良好接觸,導體棒與導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ。現(xiàn)導體棒在水平向左、垂直于導體棒的恒力F作用下從靜止開始沿導軌運動距離L時,速度恰好達到最大(運動過程中導體棒始終與導軌保持垂直)。設(shè)導體棒接入電路的電阻為r,導軌電阻不計,重力加速度大小為g。則在此過程,下列說法正確的是
A.導體棒的速度最大值為
B.流過電阻R的電荷量為
C.恒力F和摩擦力對導體棒做的功之和等于導體棒動能的變化量
D.恒力F和安培力對導體棒做的功之和大于導體棒動能的變化量

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