(15分)如圖所示,相距為L的兩條足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上,導(dǎo)軌由兩種材料組成,PG右側(cè)部分單位長度電阻為r0,且PQ=QH=GH=L,PG左側(cè)導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒電阻均不計,整個導(dǎo)軌處于勻強磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下,磁感應(yīng)強度為B,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒AC在恒力F作用下從靜止開始運動,在到達PG之前導(dǎo)體棒AC已經(jīng)勻速。

⑴求當(dāng)導(dǎo)體棒勻速運動時回路中的電流;
⑵若導(dǎo)體棒運動到PQ中點時速度大小為v1,試計算此時導(dǎo)體棒加速度;
⑶若導(dǎo)體棒初始位置與PG相距為d,運動到QH位置時速度大小為v2,試計算整個過程回路中產(chǎn)生的焦耳熱。

⑴I=;⑵a=,方向水平向左;⑶Q=F(L+d)-

解析試題分析:⑴導(dǎo)體棒勻速,則:F=
根據(jù)安培力公式=ILB
解得:I=
⑵設(shè)導(dǎo)體棒的加速度為a,則:-F=ma
安培力公式=ILB
根據(jù)閉合電路歐姆定律有:I=
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有:E=BLv1
解得:a=,方向水平向左
⑶對導(dǎo)體棒整個運動過程應(yīng)用功能關(guān)系,有:F(L+d)=+Q
解得:Q=F(L+d)-
考點:本題主要考查了共點力平衡條件、牛頓第二定律、閉合電路歐姆定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、功能關(guān)系的應(yīng)用問題。

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,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,不計電壓表和電流表內(nèi)阻對電路的影響,當(dāng)電鍵閉合后,兩小燈泡均能發(fā)光.在將滑動變阻器的觸片逐漸向右滑動的過程中,下列說法正確的是(  )

A.小燈泡L1、L2均變暗 
B.小燈泡L1、L2均變亮 
C.電流表A的讀數(shù)變小,電壓表V的讀數(shù)變大 
D.電流表A的讀數(shù)變大,電壓表V的讀數(shù)變小 

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

有一只量程為1mA的電流表,刻度盤共有50 格,若給它并聯(lián)一個0.01Ω的電阻,可將它改裝成一個量程為1A的電流表,若要將這個量程為1mA的電流表,改裝成一個10V的電壓表,應(yīng)該______聯(lián)一個      ________Ω的電阻。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(本題10分)如圖所示,在磁感應(yīng)強度B=0.2 T、方向與紙面垂直的勻強磁場中,有水平放置的兩平行導(dǎo)軌ab、cd,其間距l(xiāng)=50 cm,a、c間接有電阻R.現(xiàn)有一電阻為r的導(dǎo)體棒MN跨放在兩導(dǎo)軌間,并以v=10 m/s的恒定速度向右運動,a、c間電壓為0.8 V,且a點電勢高.其余電阻忽略不計.問:

(1)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是多大?
(2)通過導(dǎo)體棒電流方向如何?磁場的方向是指向紙里,還是指向紙外?
(3)R與r的比值是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,兩根相距為d的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌位于水平xOy平面內(nèi),左端接有阻值為R的電阻,其他部分的電阻均不計。在x>0的一側(cè)存在垂直xOy平面且方向豎直向下的磁場,磁感強度大小按B=kx規(guī)律變化(其中k是一大于零的常數(shù))。一根質(zhì)量為m的金屬桿垂直跨擱在光滑的金屬導(dǎo)軌上,兩者接觸良好。當(dāng)t=0時直桿位于x=0處,其速度大小為v0,方向沿x軸正方向,在此后的過程中,始終有一個方向向左的變力F作用于金屬桿,使金屬桿的加速度大小恒為a,加速度方向一直沿x軸的負方向.求:

(1)金屬桿向右運動至t0時刻時所在位置處的磁感應(yīng)強度B的大小。
(2)閉合回路中感應(yīng)電流持續(xù)的時間有多長?
(3)當(dāng)金屬桿的速度為時,閉合回路的感應(yīng)電動勢多大?此時作用于金屬桿的外力F多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示的電路中,R1=2Ω,R2=6Ω,S閉合時,電壓表V的示數(shù)為7.5V,電流表A的示數(shù)為0.75A,S斷開時,電流表A的示數(shù)為1A,求:

(1)電阻R3的值;
(2)電源電動勢E和內(nèi)阻r的值.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分) 如圖所示,電源電動勢E=10 V,內(nèi)阻r=1 Ω,R1=3 Ω,R2=6 Ω,C=30 μF.

(1)閉合開關(guān)S,求穩(wěn)定后通過R1的電流;
(2)然后將開關(guān)S斷開,求電容器兩端的電壓變化量和斷開開關(guān)后流過R1的總電量;
(3)如果把R2換成一個可變電阻,其阻值可以在0~10 Ω范圍變化,求開關(guān)閉合并且電路穩(wěn)定時,R2消耗的最大電功率.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(11分)如圖所示的電路中,R1=1Ω,R2=6Ω,電源內(nèi)阻r=1Ω,若開關(guān)閉合后通過電源的電流為3A,銘牌上標(biāo)有“6V  12W”的電動機剛好正常工作,求:

(1)流過R2上的電流為多少?
(2)電源電動勢為多少?
(3)若電動機線圈電阻為,電動機輸出功率為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示的電路中,R1=9Ω,R2=30Ω,S閉合時,電壓表V的示數(shù)為11.4V,電流表A的示數(shù)為0.2A,S斷開時,電流表A的示數(shù)為0.3A,求:

(1)電阻R3的值;
(2)電源電動勢E和內(nèi)阻r的值。

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