(10分)摩擦滑動,在螺線管內(nèi)有圖示方向磁場B1,若均勻增加,而ab所在處為勻強(qiáng)磁場B2=2T,螺線管匝數(shù)n=4,螺線管橫截面積S=0.1m2.導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m=0.02kg,長L=0.1m,整個電路總電阻R=5Ω,試求(g取10m/s2):

(1)ab下落時的最大加速度.
(2)ab下落時能達(dá)到的最大速度.

(1)2m/s2    (2)5m/s

解析試題分析:(1)螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢:
       (1分)
由閉合電路歐姆定律,可得:        (1分)
導(dǎo)體棒ab所受到的安培力為:
     (1分)
導(dǎo)體棒ab下落時的最大加速度:
       (2分)
(2)切割磁力線所產(chǎn)生的電動勢為:       (1分)
由閉合電路歐姆定律,可得:         (1分)
導(dǎo)體棒ab所受到的安培力為:          (1分)
由受力分析,當(dāng),此時導(dǎo)體棒ab的速度最大
則有          (2分)
考點(diǎn):本題考查了法拉第電磁感應(yīng)定律和安培力的表達(dá)式。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

如圖所示,一正方形導(dǎo)線框邊長為,質(zhì)量為m,電阻為R。從某一高度豎直落入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場中,磁場寬度為d,且d>l。線框邊剛進(jìn)入磁場時線框恰好做勻速運(yùn)動,此時線框的速度為__________。若線框邊剛要離開磁場時線框又恰好做勻速運(yùn)動,則線框在穿過磁場的過程中產(chǎn)生的電能為__________。(已知重力加速度為g)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖所示,兩根質(zhì)量均為m、電阻均為R、長度均為l的導(dǎo)體棒a、b,用兩條等長的、質(zhì)量和電阻均可忽略的、不可伸長的柔軟長直導(dǎo)線連接后,b放在距地面足夠高的光滑絕緣水平桌面上,a靠在桌子的光滑絕緣側(cè)面上;兩根導(dǎo)體棒均與桌子邊緣平行。整個空間存在水平向右的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。開始時兩棒靜止,自由釋放后開始運(yùn)動,導(dǎo)體棒a在落地前就已勻速運(yùn)動,此時導(dǎo)體棒b仍未離開桌面。已知兩條導(dǎo)線除桌邊拐彎處外其余部位均處于伸直狀態(tài),導(dǎo)線與桌子側(cè)棱間無摩擦。

(1)試求導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動時的速度大小。
(2)從自由釋放到剛勻速運(yùn)動的過程中,若通過導(dǎo)體棒橫截面的電荷量為q,求該過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(13分)如圖所示,左右兩邊分別有兩根平行金屬導(dǎo)軌相距為L,左導(dǎo)軌與水平面夾30°角,右導(dǎo)軌與水平面夾60°角,左右導(dǎo)軌上端用導(dǎo)線連接。導(dǎo)軌空間內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,左邊的導(dǎo)軌處在方向沿左導(dǎo)軌平面向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的磁場中。右邊的導(dǎo)軌處在垂直于右導(dǎo)軌斜向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B的磁場中。質(zhì)量均為m的導(dǎo)桿ab和cd垂直導(dǎo)軌分別放于左右兩側(cè)導(dǎo)軌上,已知兩導(dǎo)桿與兩側(cè)導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)均為μ=,回路電阻恒為R,若同時無初速釋放兩導(dǎo)桿,發(fā)現(xiàn)cd沿右導(dǎo)軌下滑距離時,ab桿才開始運(yùn)動。(認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)。

(1)試求ab桿剛要開始運(yùn)動時cd棒的速度
(2)以上過程中,回路中共產(chǎn)生多少焦耳熱?
(3)cd棒的最終速度為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(13分)如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L="0.40" m,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B="0.50" T,方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場.金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E="4.5" V、內(nèi)阻r="0.50" Ω 的直流電源.現(xiàn)把一個質(zhì)量m="0.040" kg 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=2.5 Ω,金屬導(dǎo)軌電阻不計,g取10 m/s2.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,
求:

(1)通過導(dǎo)體棒的電流;
(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大。
(3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如下圖甲所示,水平面上的兩光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置,間距d=0.5m,電阻不計,左端通過導(dǎo)線與阻值R=2Ω的電阻連接,右端通過導(dǎo)線與阻值RL=4Ω的小燈泡L連接.在CDFE矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場,CE長L=2m,有一阻值r=2Ω的金屬棒PQ放置在靠近磁場邊界CD處.CDFE區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化規(guī)律如下圖乙所示.在t=0到t=4s內(nèi),金屬棒PQ保持靜止;在t=4s時使金屬棒PQ以某一速度進(jìn)入磁場區(qū)域并保持勻速運(yùn)動.已知從t=0開始到金屬棒運(yùn)動到磁場邊界EF處的整個過程中,小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化,試求:

⑴通過小燈泡的電流;
⑵金屬棒PQ在磁場區(qū)域中運(yùn)動的速度大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖甲所示,一個圓形線圈的匝數(shù)n="1" 000,線圈面積S="200" cm2,線圈的電阻r="1" Ω,線圈外接一個阻值R="4" Ω的電阻,把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。求:

(1)前4 s內(nèi)的感應(yīng)電動勢;
(2)前4 s內(nèi)通過R的電荷量;
(3)線圈電阻r消耗的功率。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如圖所示,AB、CD是水平放置的光滑導(dǎo)軌,軌距為L=0.5m,兩軌間接有電阻R=4Ω,另有一金屬棒ef恰好橫跨在導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌保持良好接觸。已知ef棒的電阻為1Ω,其它電阻不計。若整個裝置處在B=0.5T、方向垂直向里的勻強(qiáng)磁場中,現(xiàn)將ef棒以V=10m/s的速度水平向右作勻速運(yùn)動。

求:(1)ef棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小Eef。  
(2)維持ef棒作勻速運(yùn)動所需水平外力的大小和方向。

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖是某小型發(fā)電站的電能輸送示意圖,變壓器均為理想變壓器,并標(biāo)示了電流、電壓和變壓器的匝數(shù)比,R表示輸電線等效電阻,則

A.,B.
C.D.

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同步練習(xí)冊答案