如圖所示，在水平面內(nèi)固定一光滑“U”型導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距L=1m，整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感強(qiáng)度B=0.5T．一導(dǎo)體棒以v0=2m/s的速度向右切割勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)體棒在回路中的電阻r=0.3Ω，定值電阻R=0.2Ω，其余電阻忽略不計(jì)．求：
（1）回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；
（2）R上消耗的電功率；
（3）若在導(dǎo)體棒上施加一外力F，使導(dǎo)體棒保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，求力F的大小和方向．
（1）回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：
E=BLv0=0.5×1×2=1V；
（2）電路中的電流：I=
E
R+r
=
1
0.2+0.3
=2A，
R上消耗的電功率P=I2R=0.8W；
（3）安培力：FB=BIL=0.5×2×1=1N，
由左手定則可知，安培力向左，
由平衡條件得：F=FB=1N，
力F的大小的方向水平向右．
答：（1）回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為1V；（2）R上消耗的電功率為0.8W；（3）外力大小為你1N，方向向右．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，豎直面內(nèi)的正方形導(dǎo)線框ABCD、abcd的邊長(zhǎng)均為l、電阻均為R，質(zhì)量分別為2m和m，它們分別系在一跨過(guò)兩個(gè)定滑輪的輕繩兩端，在兩導(dǎo)線框之間有一寬度為2l、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直豎直面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．開(kāi)始時(shí)ABCD的下邊與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的上邊界重合，abcd的上邊到勻強(qiáng)磁場(chǎng)的下邊界的距離為l．現(xiàn)將系統(tǒng)由靜止釋放，當(dāng)ABCD剛?cè)窟M(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，系統(tǒng)開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)．不計(jì)摩擦和空氣阻力，求：
（1）系統(tǒng)勻速運(yùn)動(dòng)的速度大�。�
（2）兩線框從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至等高的過(guò)程中所產(chǎn)生的總焦耳熱．
（3）線框abcd通過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

兩根相距為L(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，上端通過(guò)導(dǎo)線連接阻值為R的電阻．現(xiàn)有n個(gè)條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向與導(dǎo)軌平面垂直，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為a，間距也為a．一個(gè)質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒（電阻不計(jì)）與導(dǎo)軌垂直，在距磁場(chǎng)區(qū)域1為a的位置由靜止開(kāi)始釋放，此后一直沒(méi)有離開(kāi)導(dǎo)軌，且每當(dāng)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域均做勻速運(yùn)動(dòng)．求
（1）區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大��；
（2）導(dǎo)體棒通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域2的時(shí)間；
（3）導(dǎo)體棒從開(kāi)始下落到穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域n的過(guò)程中，電阻R上總共產(chǎn)生的電熱．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，質(zhì)量為m，阻值為R的導(dǎo)體棒ab垂直放在光滑足夠長(zhǎng)的U形導(dǎo)軌的底端，U形導(dǎo)軌的頂端連接一個(gè)阻值為R的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面成θ角，整個(gè)裝置處在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．現(xiàn)給導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向上的初速度v0，在導(dǎo)體棒上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中電阻上產(chǎn)生了Q的熱量，返回過(guò)程中，導(dǎo)體棒在到達(dá)底端前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，速度大小為
v0
4
．導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為g．求：
（1）導(dǎo)體棒從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到返回底端的過(guò)程中，回路中產(chǎn)生的電熱；
（2）導(dǎo)體棒上升的最大高度．
（3）導(dǎo)體棒在底端開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，一個(gè)足夠長(zhǎng)的“門(mén)”形金屬導(dǎo)軌NMPQ固定在水平面內(nèi)，MN、PQ兩導(dǎo)軌間的寬度L=0.50m，一根質(zhì)量為m=0.50kg的均勻金屬棒ab橫跨在導(dǎo)軌上且接觸良好，abMP恰好圍成一個(gè)正方形，該導(dǎo)軌平面處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可以調(diào)節(jié)的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力均為fm=1.0N，ab棒的電阻為R=0.10Ω，其他各部分電阻均不計(jì)，開(kāi)始時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.50T
（1）若從某時(shí)刻（t=0）開(kāi)始，調(diào)節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小使其以
△B
△t
=0.20T/s的變化率均勻增加，則經(jīng)過(guò)多少時(shí)間ab棒開(kāi)始滑動(dòng)？
（2）若保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小不變，從t=0時(shí)刻開(kāi)始，給ab棒施加一個(gè)水平向右的拉力F，使它以a=4.0m/s2的加速度勻加速運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)推導(dǎo)出拉力F的大小隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式，并在所給的F-t坐標(biāo)上作出拉力F隨時(shí)間t變化的F-t圖線．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在水平桌面上放置的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌間串聯(lián)了一個(gè)電容為C、充電后電荷量為Q0的電容器，兩導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng)；現(xiàn)將一質(zhì)量為m的裸導(dǎo)體棒ab放在導(dǎo)軌上，方向與導(dǎo)軌垂直，整個(gè)裝置處在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，導(dǎo)體棒ab將向右運(yùn)動(dòng)．若導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，忽略一切摩擦，則關(guān)于磁場(chǎng)方向以及閉合開(kāi)關(guān)S后發(fā)生的現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．磁場(chǎng)方向豎直向上
B．電容器的電荷量將逐漸減少，直到不帶電
C．導(dǎo)體棒ab先做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后做勻減速運(yùn)動(dòng)，直到靜止不動(dòng)
D．導(dǎo)體棒ab先做變加速運(yùn)動(dòng)，然后做勻速運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距離L=0.5m，其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面與水平面成30°角．完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，且都與導(dǎo)軌始終有良好接觸．已知兩金屬棒質(zhì)量均為m=0.02kg，電阻相等且不可忽略．整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，金屬棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng)，而金屬棒cd恰好能夠保持靜止．取g=10m/s2，求：
（1）通過(guò)金屬棒cd的電流大小、方向；
（2）金屬棒ab受到的力F大��；
（3）若金屬棒cd的發(fā)熱功率為0.1W，金屬棒ab的速度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

兩平行金屬直導(dǎo)軌水平置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌所在平面與磁場(chǎng)垂直，導(dǎo)軌右端接兩個(gè)規(guī)格相同的小燈泡及一直流電阻可以不計(jì)的自感線圈．如圖所示，當(dāng)金屬棒ab正在直導(dǎo)軌上向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡L1比燈泡L2更亮一些．試分析金屬棒的運(yùn)動(dòng)情況．（導(dǎo)軌及金屬棒電阻不計(jì)）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，正方形單匝均勻線框abcd，邊長(zhǎng)L=0.4m，每邊電阻相等，總電阻R=0.5Ω．一根足夠長(zhǎng)的絕緣輕質(zhì)細(xì)線跨過(guò)兩個(gè)輕質(zhì)光滑定滑輪，一端連接正方形線框，另一端連接絕緣物體P，物體P放在一個(gè)光滑的足夠長(zhǎng)的固定斜面上，斜面傾角θ=30°，斜面上方的細(xì)線與斜面平行．在正方形線框正下方有一有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，上邊界I和下邊界II都水平，兩邊界之間距離也是L=0.4m．磁場(chǎng)方向水平，垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T．現(xiàn)讓正方形線框的cd邊距上邊界I的正上方高度h=0.9m的位置由靜止釋放，且線框在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與磁場(chǎng)垂直，cd邊始終保持水平，物體P始終在斜面上運(yùn)動(dòng)，線框剛好能以v=3m/S的速度進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)并勻速通過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域．釋放前細(xì)線繃緊，重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力．
（1）線框的cd邊在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，c、d間的電壓是多大？
（2）線框的質(zhì)量m1和物體P的質(zhì)量m2分別是多大？
（3）在cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，給線框施加一個(gè)豎直向下的拉力F使線框以進(jìn)入磁場(chǎng)前的加速度勻加速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，在此過(guò)程中，力F做功w=0.23J，求正方形線框cd邊產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案