16．如圖所示為一電阻、摩擦均可以忽略的水平放置的足夠長導(dǎo)體線框，線框的兩平行導(dǎo)線的間距為L，線框通過開關(guān)與一帶電為±Q的電容器C（電容器兩端的電勢差為U=$\frac{Q}{C}$）以及電阻R0串聯(lián)．在導(dǎo)體框上有一可以自由移動的質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒．設(shè)整個系統(tǒng)處于均勻的B中，磁場與線框平面垂直，如圖所示．若把開關(guān)K置于連通位置，電容器將通過回路放電，導(dǎo)體棒將在磁場中開始運(yùn)動．若忽略各接觸點(diǎn)的電阻，則導(dǎo)體棒運(yùn)動的最大加速度為$\frac{QBL}{mCR}$，最終速度值為0．

分析 開關(guān)閉合瞬間，通過導(dǎo)體棒的電流最大，安培力最大，則加速度最大，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度大小；導(dǎo)體棒運(yùn)動過程中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，最終導(dǎo)體棒會靜止下來．

解答 解：開關(guān)K置于連通位置瞬間，通過導(dǎo)體棒的電流最大，安培力最大，則加速度最大，
通過導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度大小為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{Q}{CR}$，
根據(jù)牛頓第二定律可得BIL=ma，
解得a=$\frac{QBL}{mCR}$；
以后導(dǎo)體棒運(yùn)動過程中切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢阻礙導(dǎo)體棒的運(yùn)動，最終導(dǎo)體棒會靜止下來．
故答案為：$\frac{QBL}{mCR}$，0．

點(diǎn)評 對于電磁感應(yīng)現(xiàn)象中涉及電路問題的分析方法是：確定哪部分相對于電源，根據(jù)電路連接情況畫出電路圖，結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律、以及電功率的計(jì)算公式列方程求解．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．如圖所示，在一方向沿紙面的勻強(qiáng)電場中，用一絕緣細(xì)線系一帶正電小球，小球的質(zhì)量為m、電荷量為q，為保證當(dāng)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ=60°時(shí)，小球能處于平衡狀態(tài)，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小和方向可能為（　�。�
A．電場強(qiáng)度大小為$\frac{mg}{q}$，方向豎直向上
B．電場強(qiáng)度大小為$\frac{{\sqrt{3}mg}}{3q}$，方向水平向右
C．電場強(qiáng)度大小為$\frac{{\sqrt{3}mg}}{q}$，方向水平向右
D．電場強(qiáng)度大小為$\frac{{\sqrt{3}mg}}{3q}$，方向水平向左

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖所示，凸字形硬質(zhì)金屬線框質(zhì)量為m，相鄰各邊互相垂直，且處于同一豎直平面內(nèi)，ab邊長為l，cd邊長為2l，ab與cd平行，間距為2l．勻強(qiáng)磁場區(qū)域的上下邊界均水平，磁場方向垂直于線框所在平面．開始時(shí)，cd邊到磁場上邊界的距離為2l，線框由靜止釋放，從cd邊進(jìn)入磁場直到ef、pq邊進(jìn)入磁場前，線框做勻速運(yùn)動，在ef、pq邊離開磁場后，ab邊離開磁場之前，線框又做勻速運(yùn)動．線框完全穿過磁場過程中產(chǎn)生的熱量為Q．線框在下落過程中始終處于原豎直平面內(nèi)，且ab、cd邊保持水平，重力加速度為g．則下列說法正確的是（　�。�
A．線框cd邊進(jìn)入磁場時(shí)所受安培力與ab邊進(jìn)入磁場時(shí)所受安培拉大小不等
B．線框ab邊將離開磁場時(shí)做勻速運(yùn)動的速度大小是cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)的2倍
C．線框cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電流是ab邊感應(yīng)電流的二倍
D．磁場上下邊界間的距離H=$\frac{Q}{mg}$+28l

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，固定電阻R1=R和R2=2R與導(dǎo)軌相連，勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面．有一導(dǎo)體棒ab，質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻R1的阻值相等，與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動，當(dāng)上滑的速度為v時(shí)，導(dǎo)體棒受到的安培力的大小為F，此時(shí)（　�。�
A．電阻R1消耗的熱功率為$\frac{2FV}{5}$
B．電阻R2消耗的熱功率為$\frac{2FV}{15}$
C．導(dǎo)體棒克服摩擦力的功率為μmgv
D．導(dǎo)體棒機(jī)械能損失的功率為（F+umgcosθ）v

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．將硬導(dǎo)線中間一段折成半圓形，使其半徑為R（m），讓它在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B（T）、方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場中繞軸MN勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n（r/s）．導(dǎo)線在a、b兩處通過電刷與外電路連接，外電路接有額定功率為P（W）的小燈泡并正常發(fā)光，電路中除燈泡外，其余部分的電阻不計(jì)，則燈泡的電阻為（　�。�
A．$\frac{（2π{R}^{2}nB）^{2}}{P}$B．$\frac{{π}^{4}{R}^{4}{n}^{2}{B}^{2}}{2P}$C．$\frac{2（π{R}^{2}nB）^{2}}{P}$D．$\frac{π（{R}^{2}nB）^{2}}{2P}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．凸透鏡的主軸上有一點(diǎn)光源S，當(dāng)S由距透鏡為焦距的三倍處移動到為焦距1.5倍處的過程中，物像間距離的變化情況是（　�。�
A．一直減小B．一直增加C．先增加后減小D．先減小后增加

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

8．如圖所示，電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ水平放置，MP間接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌相距L，空間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場．質(zhì)量為m，電阻為R0的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置，并接觸良好．用平行于MN向右的水平力拉動CD從靜止開始運(yùn)動，拉力的功率恒定為P．經(jīng)過時(shí)間t導(dǎo)體棒CD達(dá)到最大速度v0．
（1）求磁場磁感強(qiáng)度B的大�。�
（2）求該過程中電阻R上所產(chǎn)生的電熱．
（3）若換用恒力F拉動CD從靜止開始運(yùn)動，導(dǎo)體棒CD達(dá)到最大速度將為2v0．求恒力F的大小及當(dāng)CD速度為v0時(shí)棒的加速度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖所示，在車廂頂上吊一個小球，質(zhì)量為M，小球懸線與豎直方向夾角α，行車速度方向如圖所示，質(zhì)量為m的物體相對車廂靜止，則
（1）懸線上的拉力是多少？
（2）物體與車廂間的摩擦力的大小和方向？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

6．如圖（a）所示，平行金屬板A和B間的距離為d，現(xiàn)在A、B板上加上如圖（b）所示的方波形電壓，t=0時(shí)A板比B板的電勢高，電壓的正向值為U0，反向值也為U0，現(xiàn)有由質(zhì)量為m的帶正電且電荷量為q的粒子組成的粒子束，從AB的中點(diǎn)O以平行于金屬板方向OO′的速度v0=$\frac{q{U}_{0}T}{3dm}$不斷射入，所有粒子不會撞到金屬板且在AB間的飛行時(shí)間均為T，不計(jì)重力影響．試求：
（1）粒子射出電場時(shí)的速度大小及方向；
（2）粒子打出電場時(shí)位置離O′點(diǎn)的距離范圍．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案