如圖所示,足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置,一個磁感應(yīng)強度B=0.50T的勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌的上端M與P間連接阻值為R=0.30Ω的電阻,導(dǎo)軌寬度L=0.40m。電阻為r=0.20Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌電阻不計,現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑,通過傳感器記錄金屬棒ab下滑的距離,其下滑距離與時間的關(guān)系如下表所示。(g=10m/s2
時 間t(s)
0
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
下滑距離h(m)
0
0.10
0.30
0.70
1.20
1.70
2.20
2.70
求:(1)在前0.4s的時間內(nèi),金屬棒ab電動勢的平均值;
(2)金屬棒的質(zhì)量m;
(3)在前0.7s的時間內(nèi),電阻R上產(chǎn)生的熱量QR
(1)(2)(3)0.58J
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求解;再根據(jù)牛頓第二定律求出質(zhì)量;再根據(jù)能量守恒求出熱量Q。
(1) 前0.4S內(nèi)磁通量的變化量ΔΦ=BΔS=BLh=0.24Wb
ab棒電動勢的平均值
(2)從表格中數(shù)據(jù)可知,0.3s后棒作勻速運動,速度
由:,,
解得 
(3)棒在下滑過程中,有重力和安培力做功,克服安培力做的功等于回路的焦耳熱。則:            解得Q=0.58J
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

如圖所示,質(zhì)量為m、邊長為L的正方形線框,從有界的勻強磁場上方由靜止自由下落,線框電阻為R,勻強磁場的高度為H,(L<H),磁感應(yīng)強度為B,線框下落過程中ab邊與磁場邊界平行且保持水平。已知ab邊剛進入磁場時和ab邊剛穿出磁場時線框都做減速運動,加速度大小都為.求:

(1)ab邊剛進入磁場時和ab邊剛出磁場時的速度大。
(2)cd邊剛進入磁場時,線框的速度大;
(3)線框進入磁場的過程中,產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一個U形導(dǎo)體框架,其寬度L=1m,框架所在平面與水平面的夾用α=30°。其電阻可忽略不計。設(shè)勻強磁場與U形框架的平面垂直。勻強磁場的磁感強度B=0.2T。今有一條形導(dǎo)體ab,其質(zhì)量為m=0.5kg,有效電阻R=0.1Ω,跨接在U形框架上,并且能無摩擦地滑動,求:

(1)由靜止釋放導(dǎo)體,導(dǎo)體ab下滑的最大速度vm;
(2)在最大速度vm時,在ab上釋放的電功率。(g=10m/s2)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖5所示,兩個線圈套在同一個鐵芯上,線圈的繞向在圖中已經(jīng)標(biāo)出。左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N,導(dǎo)軌電阻不計,在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab,金屬棒處在垂直于紙面向外的勻強磁場中。下列說法中正確的是(  )                                                                 
A.當(dāng)金屬棒ab向右勻速運動時,a點電勢高于b點,c點電勢高于d點
B.當(dāng)金屬棒ab向右勻速運動時,b點電勢高于a點,c點與d點等電勢
C.當(dāng)金屬棒ab向右加速運動時,b點電勢高于a點,c點電勢高于d點
D.當(dāng)金屬棒ab向右加速運動時,b點電勢高于a點,d點電勢高于c點

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌cd和ef水平放置,在其左端連接為θ=370的光滑金屬導(dǎo)軌ge、hc,導(dǎo)軌相距均為=1m,在水平導(dǎo)軌和傾斜導(dǎo)軌上,各放一根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿,金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好。金屬桿a、b質(zhì)量均為=0.1kg,電阻Ra=2Ω、Rb=3Ω,其余電阻不計。在水平導(dǎo)軌和斜面導(dǎo)軌區(qū)域分別有豎直向上和豎直向下的勻強磁場B1、B2,且B1=B2=0.5T。已知t=0時起,桿a在外力F1作用下由靜止開始水平向右運動,桿在水平向右的F2作用下始終保持靜止?fàn)顟B(tài),且F2="0.75+0.2t" (N)。(g取10m/s2

(1)通過計算判斷桿a的運動情況;
(2)從t=0時刻起,求1s內(nèi)通過桿b的電量;
(3)若t=0時刻起,2s內(nèi)作用在a棒上外力做功為 3.2J,則這段時間內(nèi)b棒上產(chǎn)生的熱量為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,兩根足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L=1m,導(dǎo)軌平面與水平面成=30°角,上端連接的電阻.質(zhì)量為m=0.2kg、阻值的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,距離導(dǎo)軌最上端d=4m,整個裝置處于勻強磁場中,磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面向上.

⑴若磁感應(yīng)強度B=0.5T,將金屬棒釋放,求金屬棒勻速下滑時電阻R兩端的電壓;
⑵若磁感應(yīng)強度的大小與時間成正比,在外力作用下ab棒保持靜止,當(dāng)t=2s時外力恰好為零.求ab棒的熱功率;
⑶若磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律是(T),在平行于導(dǎo)軌平面的外力F作用下ab棒保持靜止,求一個周期內(nèi)回路產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,線圈由位置A開始自由下落,如果在運動中受到的磁場力總小于重力,則它通過A、B、C、D四個位置時(B、D位置恰使線圈面積有一半在磁場中),加速度的關(guān)系正確的為(    )

A.a(chǎn)A>aB>aC>aD     B.a(chǎn)A=aC>aB=aD
C.a(chǎn)A=aC>aD>aB   D.a(chǎn)A=aC>aB>aD

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如下圖所示,某矩形線圈長為L、寬為d、匝數(shù)為n、總質(zhì)量為M,其電阻為R,線圈所在磁場的磁感應(yīng)強度為B,最初時刻線圈的上邊緣與有界磁場上邊緣重合,若將線圈從磁場中以速度v勻速向上拉出,則:
小題1:流過線圈中每匝導(dǎo)線橫截面的電荷量是多少?
小題2:外力至少對線圈做多少功?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,電阻為R的矩形線圈,長為L,寬為a,在外力的作用下以速度v勻速向右運動,通過寬度為d、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,在下列兩種情況下求外力做的功:

(1)L<d
(2)L>d

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