(10分)如圖所示,在一磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,垂直于磁場(chǎng)方向水平放置著兩根相距為h=0.1m的平行金屬導(dǎo)軌MN與PQ,導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì).在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)N、Q之間連接一阻值R=0.3Ω的電阻,導(dǎo)軌上跨放著一根長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.2m,每米長(zhǎng)電阻r=2.0Ω/m的金屬棒ab,金屬棒與導(dǎo)軌正交,交點(diǎn)為c、d.當(dāng)金屬棒以速度v=4.0m/s向左做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),試求:

(1)電阻R中的電流強(qiáng)度大小和方向;
(2)使金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)的外力;
(3)金屬棒ab兩端點(diǎn)間的電勢(shì)差.

(1)0.4A,方向?yàn)椋?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/85/5/1xuax4.png" style="vertical-align:middle;" />;(2)0.02N;方向向左;(3)0.32V。

解析試題分析:(1)金屬棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),
產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Bhv=0.5T×0.1m×4.0m/s=0.2V (2分)
根據(jù)歐姆定律得,電阻R中的電流強(qiáng)度大小A,   (1分)
再由右手定則可判斷出,感應(yīng)電流的方向由d到c,故通過電阻R的電流方向?yàn)椋?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/85/5/1xuax4.png" style="vertical-align:middle;" /> (1分)
(2)由安培力的計(jì)算公式可得F=BIh=0.02N, (2分)
故使金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)的外力F=F=0.02N,
方向通過左手定則判斷得出向左 (1分)
(3)金屬棒ab兩端點(diǎn)間的電動(dòng)勢(shì)Eab=BLv=0.5T×0.2m×4.0m/s=0.4V (1分)
故金屬棒ab兩端點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab=Eab-Ihr=0.32V (2分)
考點(diǎn):感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算,歐姆定律的應(yīng)用,安培力的計(jì)算等。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,相距為L(zhǎng),一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連,勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直。一質(zhì)量為m.有效電阻為R的導(dǎo)體棒在距磁場(chǎng)上邊界h處靜止釋放。導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后,流經(jīng)電流表的電流逐漸減小,最終穩(wěn)定為I。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好,且始終保持水平,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。求:

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B;
(2)電流穩(wěn)定后,導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度的大小;
(3)流經(jīng)電流表電流的最大值。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37º,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源,F(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0=2.5Ω,金屬導(dǎo)軌的其它電阻不計(jì),g取10m/s2。已知sin37º=0.60,cos37º=0.80,試求:

⑴通過導(dǎo)體棒的電流;
⑵導(dǎo)體棒受到的安培力大小;
⑶導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)“n”形導(dǎo)線框可繞AB軸轉(zhuǎn)動(dòng),已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B= T(磁場(chǎng)無限大),線框的CD邊長(zhǎng)為l1=20 cm,CE、DF邊長(zhǎng)均為l2=10 cm,線圈電阻r=1 Ω,轉(zhuǎn)速為50 r/s. 外電路電阻R=4 Ω,若從圖示位置開始計(jì)時(shí),

(1)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值;
(2)由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉(zhuǎn)過60°角時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);
(3)交流電壓表的示數(shù);
(4)周期內(nèi)通過R的電荷量為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上穿過水平放置的金屬框架,框架寬為L(zhǎng),右端接有電阻為R,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一根質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬棒受到外力沖量后,以的初速度沿框架向左運(yùn)動(dòng),棒與框架的動(dòng)摩擦因數(shù)為,測(cè)得棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,通過任一截面的電量為q,求:(1)棒能運(yùn)動(dòng)的距離?(2)R上產(chǎn)生的熱量?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(20分)如圖所示,相互平行的足夠長(zhǎng)的光滑絕緣軌道MN和PQ水平固定,有一質(zhì)量為m、電阻為R的水平導(dǎo)體框abcd(其長(zhǎng)度ab=cd=L1寬度ad=bc=L2)可沿軌道滑動(dòng),滑動(dòng)時(shí)ab、cd邊始終保持與軌道垂直。軌道所在空間存在豎直方向的磁場(chǎng),其磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小沿x坐標(biāo)正向(水平向右)按B=kx(k為已知的常數(shù))隨坐標(biāo)x成正比增強(qiáng),F(xiàn)對(duì)導(dǎo)體框施加一大小恒為F的外力,使它由靜止開始從坐標(biāo)原點(diǎn)O開始向右運(yùn)動(dòng),問:

⑴若從上往下看,框中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向,那么磁場(chǎng)方向如何?導(dǎo)體框的運(yùn)動(dòng)情況如何?試定性作出描述。
⑵當(dāng)導(dǎo)體框向右運(yùn)動(dòng)的速度為v時(shí),框中的電流為多大?
⑶導(dǎo)體框向右運(yùn)動(dòng)能提供的最大電功率為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩條足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌豎直固定放置,導(dǎo)軌電阻不計(jì),其間距為L(zhǎng)=2m。在兩導(dǎo)軌之間有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其方向垂直導(dǎo)軌所在的豎直面水平向外。金屬棒ab的質(zhì)量為m1=2kg,金屬棒cd的質(zhì)量為m2=1kg,ab和cd都與導(dǎo)軌垂直放置,且其長(zhǎng)度剛好都和導(dǎo)軌寬度相同,ab和cd的電阻之和為R=1Ω。開始時(shí)使ab和cd都靜止。當(dāng)ab棒在豎直面向上的外力作用下,以加速度大小為a1=1m/s2沿兩導(dǎo)軌所在的豎直面向上開始做勻加速運(yùn)動(dòng)的同時(shí),cd棒也由靜止釋放。ab棒和cd棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終和導(dǎo)軌垂直,且和導(dǎo)軌接觸良好。重力加速度為g=10m/s2。試求:

(1)當(dāng)cd棒沿兩導(dǎo)軌所在的豎直面向下運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a2=2m/s2時(shí),作用在ab棒上的外力大小和回路中的總電功率;
(2)當(dāng)cd棒沿兩導(dǎo)軌所在的豎直面向下運(yùn)動(dòng)的速度最大時(shí),作用在ab棒上的外力大小和回路中的總電功率。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,導(dǎo)體框架的平行導(dǎo)軌間距d=1m,框架平面與水平面夾角=30°,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直框架平面向上,且B=0.2T,導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m=0.2kg,R=0.1,水平跨在導(dǎo)軌上,且可無摩擦滑動(dòng)(g取10m/s2)求:

⑴ab下滑的最大速度
⑵以最大速度下滑時(shí),ab棒上的電熱功率。

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E,線圈L的電阻不計(jì).以下判斷不正確的是(  )

A.閉合S穩(wěn)定后,電容器兩端電壓為E 
B.閉合S穩(wěn)定后,電容器的a極板不帶電 
C.?dāng)嚅_S后的很短時(shí)間里,電容器的a極板將帶正電 
D.?dāng)嚅_S后的很短時(shí)間里,電容器的a極板將帶負(fù)電 

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