圖12-4-3中MN和PQ為豎直方向的兩平行長直金屬導(dǎo)軌，間距l(xiāng)為0.40 m，電阻不計，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強度B為0.50 T的勻強磁場垂直.質(zhì)量m為6.0×10-3 kg、電阻為1.0 Ω 的金屬桿ab始終垂直于導(dǎo)軌，并與其保持光滑接觸.導(dǎo)軌兩端分別接有滑動變阻器R2和阻值為3.0 Ω的電阻R1,當(dāng)桿ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時以速率v勻速下滑，整個電路消耗的電功率P為0.27 W.重力加速度g取10 m/s2，試求速率v和滑動變阻器接入電路部分的阻值R2.

圖12-4-3

解析：由能量守恒，有

mgv=P

代入數(shù)據(jù)v=4.5 m/s

又E=BLv

設(shè)電阻R1與R2的并聯(lián)電阻為R外，ab棒的電阻為r，有+=

I=

P=IE

代入數(shù)據(jù)解得

R2=6.0 Ω.

答案：v=4.5 m/s     R2=6.0 Ω


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖12-2-3所示，在一磁感應(yīng)強度B=0.5 T的勻強磁場中，垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為h=0.1 m的平行金屬導(dǎo)軌MN與PQ，導(dǎo)軌的電阻忽略不計，在兩根導(dǎo)軌的端點N、Q之間連接一阻值R=0.3  Ω的電阻，導(dǎo)軌上跨放著一根長為L=0.2 m、每米電阻r=2.0  Ω的金屬棒以速度v=4.0 m/s向左做勻速運動時，試求：

圖12-2-3

(1)電阻R中的電流大小和方向；

(2)使金屬棒做勻速運動的外力；

(3)金屬棒ab兩端點間的電勢差;

(4)ab棒向左勻速移動L′=0.5 m的過程中，通過電阻R的電荷量是多少？

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖12-4-19所示，MN、PQ為間距L=0.5m足夠長的平行導(dǎo)軌，NQ⊥MN。導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°，NQ間連接有一個R=5Ω的電阻。有一勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感強度為B0=1T。將一根質(zhì)量為m=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻均不計。現(xiàn)由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運動過程中始終與NQ平行。已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度，cd距離NQ為s=1m。試解答以下問題：（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）請定性說明金屬棒在達(dá)到穩(wěn)定速度前的加速度和速度各如何變化？（2）當(dāng)金屬棒滑行至cd處時回路中的電流多大？

（3）金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度是多大？（4）若將金屬棒滑行至cd處的時刻記作t=0，從此時刻起，讓磁感強度逐漸減小，可使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感強度B應(yīng)怎樣隨時間t變化（寫出B與t的關(guān)系式）?

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科目：高中物理 來源： 題型：

（9′）光電計時器是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖1 －4－12（a）所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以精確地把物體從開始擋光到擋光結(jié)束的時間記錄下來．圖（b）中MN是水平桌面，Q是長木板與桌面的接觸點，1和2是固定在長木板上適當(dāng)位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，長木板頂端P點懸有一鉛錘，實驗時，讓滑塊從長木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為1.0×10－2s和4.0×10－3s.用精度為0.05 mm的游標(biāo)卡尺測量滑塊的寬度為d，其示數(shù)如圖（c）所示．

（1）滑塊的寬度d＝________cm.

（2）滑塊通過光電門1時的速度v1＝________m/s，滑塊通過光電門2時的速度v2＝________m/s.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（3）由此測得的瞬時速度v1和v2只是一個近似值，它們實質(zhì)上是通過光電門1和2時的________，要使瞬時速度的測量值更接近于真實值，可將滑塊的寬度     （填增大或減�。┮恍�

 

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科目：高中物理 來源：2010年河南省鄲城一高高三上學(xué)期第二次月考物理試題 題型：實驗題

（9′）光電計時器是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖1 －4－12（a）所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以精確地把物體從開始擋光到擋光結(jié)束的時間記錄下來．圖（b）中MN是水平桌面，Q是長木板與桌面的接觸點，1和2是固定在長木板上適當(dāng)位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，長木板頂端P點懸有一鉛錘，實驗時，讓滑塊從長木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為1.0×10－2s和4.0×10－3s.用精度為0.05 mm的游標(biāo)卡尺測量滑塊的寬度為d，其示數(shù)如圖（c）所示．

（1）滑塊的寬度d＝________cm.

（2）滑塊通過光電門1時的速度v1＝________m/s，滑塊通過光電門2時的速度v2＝________m/s.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（3）由此測得的瞬時速度v1和v2只是一個近似值，它們實質(zhì)上是通過光電門1和2時的________，要使瞬時速度的測量值更接近于真實值，可將滑塊的寬度     （填增大或減小）一些．

 

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