（12分）如圖甲所示，在一對平行光滑的金屬導(dǎo)軌的上端連接一阻值為R=4Ω的定值電阻，兩導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)，質(zhì)量為m=0.2kg，長為L=1.0m的導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌，使其從靠近電阻處由靜止開始下滑，已知導(dǎo)體棒電阻為r=1Ω，整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，導(dǎo)體棒下滑過程中加速度a與速度v的關(guān)系如圖乙所示．求：

（1）導(dǎo)軌平面與水平面間夾角θ
（2）磁場的磁感應(yīng)強度B；
（3）若靠近電阻處到底端距離為S=7.5m，ab棒在下滑至底端前速度已達(dá)5m/s，求ab棒下滑到底端的整個過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱．
（1） （2）1T （3）4J

試題分析：（1）設(shè)剛開始下滑時導(dǎo)體棒的加速度為a1，則a1=5
 得：
（2）當(dāng)導(dǎo)體棒的加速度為零時，開始做勻速運動，設(shè)勻速運動的速度為v0，導(dǎo)體棒上的感應(yīng)電動勢為E，電路中的電流為I，由乙圖知，勻速運動的速度v0=5
此時，，，
聯(lián)立得：
（4）設(shè)ab棒下滑過程，產(chǎn)生的熱量為Q，電阻R上產(chǎn)生的熱量為QR，則
，
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

（12分）如圖甲所示，均勻的金屬圓環(huán)環(huán)面積S 1=0.8m2，總電阻R=0.2Ω；與環(huán)同心的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直與環(huán)平面的勻強磁場，勻強磁場區(qū)域的面積S2=0.4m2，當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強度B按圖乙所示規(guī)律變化時，求
（1）環(huán)消耗的電功率P
（2）

0.4

 
在1s~3s內(nèi)，通過環(huán)的某橫截面的電量 

圖甲

 
 

 

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，在豎直平面內(nèi)一足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L1=0.4m，放置在磁感應(yīng)強度為B1=5T的勻強磁場中，磁場方向垂直于軌道平面向里，一質(zhì)量為m=0.8kg的金屬棒ab，垂直于MN、PQ緊貼在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌接觸良好，其接入在導(dǎo)軌間的電阻r=1Ω。金屬導(dǎo)軌上端連接右側(cè)的電路。R1=1.0Ω，R2=1.5Ω。R2兩端通過細(xì)導(dǎo)線連接質(zhì)量M=0.12kg的正方形金屬框cdef，正方形邊長L2=0.2m，每條邊的電阻r0=1.0Ω，金屬框處在一方向垂直紙面向里的磁感應(yīng)強度B2=3T的勻強磁場中�，F(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，不計其他電阻及摩擦，g取10m/s2。

（1）將K斷開，求棒下滑過程中達(dá)到的最大速率vm以及速率達(dá)到0.5vm時棒的加速度大��；
（2）將開關(guān)K閉合后，從棒釋放到細(xì)導(dǎo)線剛好沒有拉力的過程中，棒上產(chǎn)生的電熱為2J，求此過程棒下滑的h。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在如圖所示的傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個磁感應(yīng)強度大小均為B的勻強磁場區(qū)域，區(qū)域I的磁場方向垂直斜面向上，區(qū)域II的磁場方向垂直斜面向下，磁場寬度HP及PN均為L，一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框，由靜止開始沿斜面下滑，t1時刻ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場I區(qū)域，此時導(dǎo)線框恰好以速度v1做勻速直線運動；t2時刻ab邊下滑到JP與MN的中間位置，此時導(dǎo)線框又恰好以速度v2做勻速直線運動。重力加速度為g，下列說法中正確的是（   ）
A．當(dāng)ab邊剛越過JP時，導(dǎo)線框的加速度大小為a=gsinθ
B．導(dǎo)線框兩次勻速直線運動的速度v1:v2=4：1
C．從t1到t2的過程中，導(dǎo)線框克服安培力做功的大小等于重力勢能的減少
D．從t1到t2的過程中，有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（15分）如圖所示，在水平面內(nèi)固定一光滑“U”型導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距L=1m，整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，磁感強度B=0.5T．一導(dǎo)體棒以v0=2m/s的速度向右切割勻強磁場，導(dǎo)體棒在回路中的電阻r=0.3Ω，定值電阻R=0.2Ω，其余電阻忽略不計．求：

（1）回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢；
（2）R上消耗的電功率；
（3）若在導(dǎo)體棒上施加一外力F，使導(dǎo)體棒保持勻速直線運動，求力F的大小和方向．

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，兩根豎直放置在絕緣面上的金屬框架．框架的上端接有電容為C的電容器．框架上有一質(zhì)量為m、長為l的金屬棒，平行于地面放置，與框架接觸良好無摩擦，棒離桌面高度為h.磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與框架平面相垂直，開始時電容器不帶電．自靜止起將棒釋放，求棒從釋放到落到地面所需要的時間？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）如圖所示，兩根質(zhì)量均為m、電阻均為R、長度均為l的導(dǎo)體棒a、b，用兩條等長的、質(zhì)量和電阻均可忽略的、不可伸長的柔軟長直導(dǎo)線連接后，b放在距地面足夠高的光滑絕緣水平桌面上，a靠在桌子的光滑絕緣側(cè)面上；兩根導(dǎo)體棒均與桌子邊緣平行。整個空間存在水平向右的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。開始時兩棒靜止，自由釋放后開始運動，導(dǎo)體棒a在落地前就已勻速運動，此時導(dǎo)體棒b仍未離開桌面。已知兩條導(dǎo)線除桌邊拐彎處外其余部位均處于伸直狀態(tài)，導(dǎo)線與桌子側(cè)棱間無摩擦。

（1）試求導(dǎo)體棒勻速運動時的速度大小。
（2）從自由釋放到剛勻速運動的過程中，若通過導(dǎo)體棒橫截面的電荷量為q，求該過程中系統(tǒng)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：單選題

在磁感應(yīng)強度為B、方向如圖所示的勻強磁場中，金屬桿PQ在寬為l的平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動，若PQ的電阻為R/3；則P、Q之間的電壓及通過電阻R的感應(yīng)電流方向為（  ）

A．Blv，a→b        B．3Blv/4，a→b
C．Blv/4，a→b      D．Blv，b→a

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，一正方形導(dǎo)線框邊長為，質(zhì)量為m，電阻為R。從某一高度豎直落入磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場中，磁場寬度為d，且d>l。線框邊剛進(jìn)入磁場時線框恰好做勻速運動，此時線框的速度為__________。若線框邊剛要離開磁場時線框又恰好做勻速運動，則線框在穿過磁場的過程中產(chǎn)生的電能為__________。（已知重力加速度為g）

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案