圖中MN和PQ為豎直方向的兩平行長直金屬導(dǎo)軌,間距l(xiāng)為0.40m,電阻不計。導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強度B為0.50T的勻強磁場垂直。質(zhì)量m為6.0×10-3kg.電阻為1.0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和阻值為3.0的電阻R1。當(dāng)桿ab達到穩(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0.27W,重力加速度取10m/s2,試求速率v和滑動變阻器接入電路部分的阻值R2

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如右圖所示,在光滑的水平面上,一質(zhì)量為m,半徑為r,電阻為R的均勻金屬環(huán),以初速度v0向一磁感應(yīng)強度為B的有界勻強磁場滑去(磁場寬度d>2r).圓環(huán)的一半進入磁場歷時t秒,這時圓環(huán)上產(chǎn)生的焦耳熱為Q,則t秒末圓環(huán)中感應(yīng)電流的瞬時功率為(  )

A. B. 
C. D. 

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(17分)如圖甲所示,、為間距=0.5m足夠長的粗糙平行導(dǎo)軌,,導(dǎo)軌的電阻均不計。導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角=37°,間連接有一個的電阻。有一勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面且方向向上,磁感應(yīng)強度為.將一根質(zhì)量為=0.05kg、內(nèi)阻為的金屬棒緊靠放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好。現(xiàn)由靜止釋放金屬棒,當(dāng)金屬棒滑行至處時剛好達到穩(wěn)定速度,已知在此過程中通過金屬棒截面的電量=0.2C,且金屬棒的加速度與速度的關(guān)系如圖乙所示,設(shè)金屬棒沿導(dǎo)軌向下運動過程中始終與平行。(取=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:

(1)金屬棒的內(nèi)阻;(2)金屬棒滑行至處的過程中,電阻上產(chǎn)生的熱量。

題8圖

 

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,兩根平行放置的導(dǎo)電軌道,間距為L,傾角為,軌道間接有電動勢為E(內(nèi)阻不計)的電源,現(xiàn)將一根質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿ab水平且與軌道垂直放置在軌道上,金屬桿與軌道接觸摩擦和電阻均不計,整個裝置處在勻強磁場(磁場垂直于金屬棒)中且ab桿靜止在軌道上,求:

(1)若磁場豎直向上,則磁感應(yīng)強度B1是多少?
(2)如果通電直導(dǎo)線對軌道無壓力,則勻強磁場的磁感應(yīng)強度的B2是多少?方向如何?

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科目:高中物理 來源: 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。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,M′MNN′為放置在粗糙絕緣水平面上的U型金屬框架,MM′和NN′相互平行且足夠長,間距l(xiāng)=0.40m,質(zhì)量M=0.20kg。質(zhì)量m=0.10kg的導(dǎo)體棒ab垂直于MM′和NN′放在框架上,導(dǎo)體棒與框架的摩擦忽略不計。整個裝置處于豎直向下的勻磁場中,磁感應(yīng)強度B=0.50T。t=0時,垂直于導(dǎo)體棒ab施加一水平向右的恒力F=2.0N,導(dǎo)體棒ab從靜止開始運動;當(dāng)t=t1時,金屬框架將要開始運動,此時導(dǎo)體棒的速度v1=6.0m/s;經(jīng)過一段時間,當(dāng)t=t2時,導(dǎo)體棒ab的速度v2=12.0m/s;金屬框架的速度v3=0.5m/s。在運動過程中,導(dǎo)體棒ab始終與MM′和NN′垂直且接觸良好。已知導(dǎo)體棒ab的電阻r=0.30Ω,框架MN部分的阻值R=0.10Ω,其余電阻不計。設(shè)框架與水平面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g取10m/s2。求:

(1)求動摩擦因數(shù)μ;
(2)當(dāng)t=t2時,求金屬框架的加速度;
(3)若在0~t1這段時間內(nèi),MN上產(chǎn)生的熱量 Q=0.10J,求該過程中導(dǎo)體棒ab位移x的 大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(13分)如圖所示,左右兩邊分別有兩根平行金屬導(dǎo)軌相距為L,左導(dǎo)軌與水平面夾30°角,右導(dǎo)軌與水平面夾60°角,左右導(dǎo)軌上端用導(dǎo)線連接。導(dǎo)軌空間內(nèi)存在勻強磁場,左邊的導(dǎo)軌處在方向沿左導(dǎo)軌平面向下,磁感應(yīng)強度大小為B的磁場中。右邊的導(dǎo)軌處在垂直于右導(dǎo)軌斜向上,磁感應(yīng)強度大小也為B的磁場中。質(zhì)量均為m的導(dǎo)桿ab和cd垂直導(dǎo)軌分別放于左右兩側(cè)導(dǎo)軌上,已知兩導(dǎo)桿與兩側(cè)導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)均為μ=,回路電阻恒為R,若同時無初速釋放兩導(dǎo)桿,發(fā)現(xiàn)cd沿右導(dǎo)軌下滑距離時,ab桿才開始運動。(認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)。

(1)試求ab桿剛要開始運動時cd棒的速度
(2)以上過程中,回路中共產(chǎn)生多少焦耳熱?
(3)cd棒的最終速度為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如下圖甲所示,水平面上的兩光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置,間距d=0.5m,電阻不計,左端通過導(dǎo)線與阻值R=2Ω的電阻連接,右端通過導(dǎo)線與阻值RL=4Ω的小燈泡L連接.在CDFE矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強磁場,CE長L=2m,有一阻值r=2Ω的金屬棒PQ放置在靠近磁場邊界CD處.CDFE區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間變化規(guī)律如下圖乙所示.在t=0到t=4s內(nèi),金屬棒PQ保持靜止;在t=4s時使金屬棒PQ以某一速度進入磁場區(qū)域并保持勻速運動.已知從t=0開始到金屬棒運動到磁場邊界EF處的整個過程中,小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化,試求:

⑴通過小燈泡的電流;
⑵金屬棒PQ在磁場區(qū)域中運動的速度大。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(15分)如圖所示,足夠長平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置,傾角為37°,寬度為0.5 m,電阻忽略不計,其上端接一小燈泡,電阻為1 Ω。質(zhì)量為0.2 kg的導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置,距離頂端1m,接入電路的電阻為1Ω,兩端與導(dǎo)軌接觸良好,與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.5。在導(dǎo)軌間存在著垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。先固定導(dǎo)體棒MN,2s后讓MN由靜止釋放,運動一段時間后,小燈泡穩(wěn)定發(fā)光。重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6。求

(1)1s時流過小燈泡的電流大小和方向;
(2)小燈泡穩(wěn)定發(fā)光時消耗的電功率;
(3)小燈泡穩(wěn)定發(fā)光時導(dǎo)體棒MN運動的速度。

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同步練習(xí)冊答案