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如圖所示，在磁感應強度為0.6T的勻強磁場中，長為0.5m、電阻為1Ω的導體棒ab放置在水平的光滑金屬框上，如圖所示．導體棒ab在外力作用下以10m/s的速度向右勻速滑動，已知電容C=2μF，電阻R1=5Ω，其余電阻忽略不計，求：
（1）ab棒哪端的電勢高？ab棒中的電動勢的大��？
（2）為使ab棒勻速運動，外力的大小及其機械功率？
（3）電容器的電量？
（1）由右手定則可知ab中電流從b流向a，電源內部電流從負極流向正極，故a端電勢高，
電動勢為：E=BLv=0.6×0.5×10=3V．
故a端電勢高，ab棒中的電動勢大小為3V．
（2）導體棒所受安培力為：
F安=BIL ①
E=BLV ②
I=
E
R1+r
=
3
5+1
=0.5A③
F=F安 ④
P=F安v ⑤
聯立以上各式得F=0.15N，P=1.5W．
故外力的大小F=0.15N，外力功率為P=1.5W．
（3）電容器的帶電量為：Q=CU
電容器兩端的電壓為：U=I?R1=
BLV
R+r
R1=2.5V
解得：Q=5×10-6C．
故電容器的電量為：Q=5×10-6C．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

勻強磁場的磁感應強度為B，方向豎直向上，在磁場中有一個總電阻為R、每邊長為L的正方形金屬框abcd，其中ab、cd邊質量均為m，其它兩邊質量不計，cd邊裝有固定的水平軸．現將金屬框從水平位置無初速釋放，如圖所示，若不計一切摩擦，金屬框經時間t剛好到達豎直面位置a′b′cd．
（1）ab邊到達最低位置時感應電流的方向；
（2）求在時間t內流過金屬框的電荷量；
（3）若在時間t內金屬框產生的焦耳熱為Q，求ab邊在最低位置時受的磁場力多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

不計電阻的光滑平行軌道EFG、PMN構成相互垂直的L型，磁感應強度為B的勻強磁場方向與水平的EFMP平面夾角θ（θ＜45°）斜向上，金屬棒ab、cd的質量均為m、長均為L、電阻均為R．ab、cd由細線通過角頂處的光滑定滑輪連接，細線質量不計，ab、cd與軌道正交，已知重力加速度為g．
（1）求金屬棒的最大速度vmax；
（2）當金屬棒速度為v時，且v小于最大速度vmax時，求機械能損失的功率P1和電阻的發(fā)熱功率P2．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，直徑為L的半圓形硬導體PQ以速度v在水平U形導體框架上勻速滑動，勻強磁場的磁感應強度大小為B，導體框架中接入定值電阻，阻值為R0，半圓形硬導體PQ的電阻為r，其余電阻不計，則半圓形導體PQ切割磁感線產生的感應電動勢大小及P、Q之間的電勢差分別為（　�。�
A．BLv；BLvB．BLv；
BLvr
R0+r
C．BLv；
BLvR0
R0+r
D．
πBLv
2
；
πBLvR0
2(R0+r)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，光滑的金屬導軌放在磁感應強度B=0.2T的勻強磁場中．平行導軌的寬度d=0.3m，定值電阻R=0.5Ω．在外力F作用下，導體棒ab以v=20m/s的速度沿著導軌向左勻速運動．導體棒和導軌的電阻不計．求：
（1）通過R的感應電流大��；
（2）外力F的大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，質量為m，邊長為L的正方形線框，在有界勻強磁場上方h高處由靜止自由下落，線框的總電阻為R，磁感應強度為B的勻強磁場寬度為2L．線框下落過程中，ab邊始終與磁場邊界平行且處于水平方向．已知ab邊剛穿出磁場時線框恰好做勻速運動．求：
（1）cd邊剛進入磁場時線框的速度；?
（2）線框穿過磁場的過程中，產生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩根水平放置的平行光滑導軌上，有兩根可以移動的、垂直導軌的導體棒ab和cd，導軌的間距為25cm，ab棒和cd棒的阻值均為2Ω，導軌的電阻不計．現將cd棒用一根絕緣細繩水平拉住，細繩所能承受的最大拉力為2N．整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為4T．今在棒ab上作用一個與導軌平行向右的恒力F，直到細繩被拉斷．則細繩被拉斷時，求：
（1）cd棒中電流強度的大小
（2）ab棒的速度大小．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，固定在絕緣水平地面上的平行金屬導軌間距為L1=0.5m，左端用導線相連．質量為m=0.1kg，電阻為R=0.1Ω的金屬棒ab垂直導軌靜止在導軌平面上，金屬棒ab與導軌左端的距離L2=0.8m，金屬棒與導軌間的動摩擦因數均為0.75，導與線導軌的電阻均不計．現將整個裝置置于垂直于軌道平面豎直向上的磁場中，磁感應強度隨時間的變化關系如圖乙所示．設金屬棒與導軌間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，忽略金屬棒與導軌上電流之間的相互作用，g=10m/s2．求：
（1）金屬棒未出現滑動之前，通過金屬棒ab中電流的大小和方向；
（2）從t=0時刻開始到金屬棒剛要發(fā)生滑動的過程中，金屬棒產生的熱量．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

圖中的勻強磁場磁感應強度B=0.5T，讓長為0.2m的導體AB在金屬導軌上，以5m/s的速度向左做勻速運動，設導軌兩側所接電阻R1=4Ω，R2=1Ω，本身電阻為1Ω，AB與導軌接觸良好．求：
（1）導體AB中的電流大小
（2）全電路中消耗的電功率．

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