如圖所示,U形金屬導(dǎo)軌寬為0.2m,其單位長度的電阻為0.5Ω,導(dǎo)軌左端接有“0.8V.0.8W”的小燈泡,B=1T的勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面,一輕質(zhì)導(dǎo)線沿導(dǎo)軌無摩擦向右滑動,導(dǎo)線電阻不計,運動中它能產(chǎn)生出1W的恒定電功率.若導(dǎo)線運動到A.B兩處的速度分別是5m/s和7m/s,試求:
(1)A.B兩處相距多遠?
(2)導(dǎo)線運動到A.B兩處時,燈泡的實際功率各為多大?
分析:(1)由題意,導(dǎo)線產(chǎn)生出1W的恒定電功率.由功率公式P=
E2
R
,E=BLv,分別求出導(dǎo)線運動到A.B兩處時導(dǎo)軌的電阻,即可得到A.B兩處相距的距離.
(2)導(dǎo)線運動到A.B兩處時,由P=I2R得到燈泡的功率與導(dǎo)線功率和電阻的關(guān)系,求出燈泡的實際功率.
解答:解:(1)A處:P=IAEA=
(BLvA)2
R0
,B處:P=IBEB=
(BLvB)2
R0+2LAB?r
,
其中P=1W,r=0.5Ω,vA=5m/s,vB=7m/s,
代入解得:LAB=0.96m,Ro=1Ω
(2)燈光的電阻為R=
U2
P
=0.8Ω
由P=I2R得
P1
P-P1
=
R
R0-R
,得P1=0.8W
P2
P-P2
=
R
R0+2LAB?r-R
,得P2=0.41W
答:
(1)A.B兩處相距是0.96m.
(2)導(dǎo)線運動到A.B兩處時,燈泡的實際功率各為0.8W和0.41W.
點評:本題是電磁感應(yīng)與電路知識的綜合,感應(yīng)電動勢聯(lián)系這兩部分知識的橋梁.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,間距為L的兩根平行金屬導(dǎo)軌彎成“L ”形,豎直導(dǎo)軌面與水平導(dǎo)軌面 均足夠長,整個裝置處于豎直向上大小為B的勻強磁場中。質(zhì)量均為m、阻值均為R的導(dǎo) 體棒ab、cd均垂直于導(dǎo)軌放置,兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)均為u;當(dāng)導(dǎo)體棒cd在水平 恒力作用下以速度v0沿水平導(dǎo)軌向右勻速運動時,釋放導(dǎo)體棒ab,它在豎直導(dǎo)軌上勻加速下滑。(導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌間接觸良好且接觸點及金 屬導(dǎo)軌的電阻不計;已知重力加速度為g)求:

(1)    導(dǎo)體棒cd向右勻速運動時,電路中的電流 大。

(2)    導(dǎo)體棒ab勻加速下滑的加速度大;

(3)    若在某時刻,將導(dǎo)體棒cd所受水平恒力撤 去,經(jīng)過一段時間,導(dǎo)體棒cd靜止,此過程流經(jīng)導(dǎo)體棒cd的電荷量為q,則這一段時間內(nèi)導(dǎo)體棒cd產(chǎn)生的焦耳熱為多少。

 

 

 

 

 

 

 

 

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