如圖甲所示,固定在水平面上電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌,間距d=0.5m,導(dǎo)軌右端連接一阻值為R=4Ω的小燈泡L.在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化如圖乙所示,CF長(zhǎng)為2m.在t=0時(shí)刻,電阻為r=1Ω的金屬棒ab在水平恒力F=0.2N作用下,由靜止開始沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng),t=4s時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng),并恰好能夠勻速運(yùn)動(dòng)。求:

(1)0-4s內(nèi)通過小燈泡的電流強(qiáng)度;
(2)金屬棒在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)的速度;
(3)金屬棒的質(zhì)量。
(1)0.1A  (2)1m/s  (3)0.8kg

試題分析:(1)金屬棒未進(jìn)入磁場(chǎng),電路總電阻
回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:   
燈泡中的電流強(qiáng)度為:            
(2)因金屬棒在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng) ,則
         
又:      
解得:v=1m/s               
(3)金屬棒未進(jìn)入磁場(chǎng)的加速度為:    
金屬棒的質(zhì)量:        
點(diǎn)評(píng):在金屬棒到達(dá)磁場(chǎng)區(qū)域以前,磁場(chǎng)變化,閉合回路的電動(dòng)勢(shì)為感生電動(dòng)勢(shì),金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)后,磁場(chǎng)不變,金屬棒切割磁感線,電動(dòng)勢(shì)為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,長(zhǎng)度相等、電阻均為r的三根金屬棒AB、CD、EF,用導(dǎo)線相連,不考慮導(dǎo)線電阻。此裝置勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)的過程(勻強(qiáng)磁場(chǎng)寬度大于AE間距離),則EF兩端電壓u隨時(shí)間變化的圖像正確的是圖乙中的(  )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有固定的金屬框架ABC,已知∠B=θ,導(dǎo)體棒DE在框架上從B點(diǎn)開始在外力作用下,沿垂直DE方向以速度v勻速向右平移,使導(dǎo)體棒和框架構(gòu)成等腰三角形回路。設(shè)框架和導(dǎo)體棒材料相同,其單位長(zhǎng)度的電阻均為R,框架和導(dǎo)體棒均足夠長(zhǎng),不計(jì)摩擦及接觸電阻。關(guān)于回路中的電流I和電功率P隨時(shí)間t變化的下列四個(gè)圖像中可能正確的是圖乙中的(  )
A.①③B.①④C.②③D.②④

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,水平放置一圓形導(dǎo)體環(huán)。規(guī)定如圖1所示的電流i及磁場(chǎng)B方向?yàn)檎较颉.?dāng)用磁場(chǎng)傳感器測(cè)得磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化如圖2所示時(shí),導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的情況是

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,水平放置的平行金屬導(dǎo)軌間距為l,左端與一電阻R相連.導(dǎo)軌間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.金屬桿ab垂直于兩導(dǎo)軌放置,電阻為r,與導(dǎo)軌間無摩擦.現(xiàn)對(duì)桿ab施加向右的拉力,使桿ab向右以速度v勻速運(yùn)動(dòng),則(   )

A.金屬桿中的電流由a到b
B.金屬桿a端的電勢(shì)高于b端的電勢(shì)
C.拉力F=
D.R上消耗的功率P=()2R

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd,b、d間連有一固定電阻R,導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì).MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿,與ab垂直,其電阻也為R.整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi)).現(xiàn)對(duì)MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v(如圖)做勻速運(yùn)動(dòng).令U表示MN兩端電壓的大小,則 (    )
A.,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d
B.,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b
C.U=vBl,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d
D.U=vBl,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,甲圖中的電容器C原來不帶電,除電阻R外,其余部分電阻均不計(jì),光滑且足夠長(zhǎng)的導(dǎo)軌水平放置,現(xiàn)給導(dǎo)體棒ab水平向右的初速度v(V>E/BL),則甲、乙、丙三種情形下ab棒最終的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是  (   )
A.三種情形下導(dǎo)體棒ab最終均作勻速運(yùn)動(dòng)
B.甲、丙中導(dǎo)體棒ab最終將以不同的速度作勻速運(yùn)動(dòng),乙中導(dǎo)體棒ab最終靜止
C.甲、丙中導(dǎo)體棒ab最終將以相同的速度作勻速運(yùn)動(dòng),乙中導(dǎo)體棒ab最終靜止
D.三種情形下導(dǎo)體棒ab最終均靜止

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,平行且足夠長(zhǎng)的兩條光滑金屬導(dǎo)軌,相距L=0.5m,與水平面夾角為θ=30°,導(dǎo)軌電阻不計(jì),整個(gè)導(dǎo)軌處在垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T,垂直導(dǎo)軌放置兩金屬棒ab和cd,電阻均為R=0.1Ω,ab棒質(zhì)量為m=0.1 kg,兩金屬棒與金屬導(dǎo)軌接觸良好且可沿導(dǎo)軌自由滑動(dòng).現(xiàn)ab棒在恒定外力F作用下,以恒定速度v=3 m/s沿著平行導(dǎo)軌向上滑動(dòng),cd棒則保持靜止,試求: (取g=10m/s2)

(1)金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小及線圈中的感應(yīng)電流大小;
(2)拉力F的大小;
(3)cd棒消耗的功率。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如下圖所示,ab是水平面上一個(gè)圓的直徑,在過ab的豎直平面內(nèi)有一根通電導(dǎo)線ef,已知ef平行于ab,當(dāng)ef豎直向上平移時(shí),電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)穿過圓面積的磁通量將(  )                                                                  
A.逐漸增大B.始終為零
C.逐漸減小D.不為零,但保持不變

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