16.空間某區(qū)域存在水平方向的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=1.0T,在磁場區(qū)域內(nèi)有兩根相距L=0.8m的平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN,固定在豎直平面內(nèi),如圖所示,PM間連接有R=3.0Ω的電阻,導(dǎo)體棒cd沿導(dǎo)軌平面向右勻速運動,在回路中產(chǎn)生的電流I=0.6A,求:
(1)導(dǎo)體棒cd所受安培力的大;
(2)t=2.0S時間內(nèi)電流在電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱.
(3)1min內(nèi)通過導(dǎo)體棒某一橫截面的電量.

分析 (1)由E=BLv求出導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,由歐姆定律求出感應(yīng)電流;由F=BIL求出導(dǎo)體棒受到的安培力;
(2)由焦耳定律求出導(dǎo)體棒勻速運動時產(chǎn)生的焦耳熱.
(3)由q=It即可求出1min內(nèi)通過導(dǎo)體棒某一橫截面的電量.

解答 解:(1)導(dǎo)體棒cd所受安培力的大小F=BIL=1.0×0.6×0.8N=0.48N
(2)t=2.0s時間內(nèi)電流在電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q=I2Rt=0.62×3.0×2.0J=2.16J
(3)1min=60s
則:q=It=0.6×60=36C
答:(1)導(dǎo)體棒cd所受安培力F的大小是0.48N;
(2)t=2.0s時間內(nèi)電流在電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱是2.16J.
(3)1min內(nèi)通過導(dǎo)體棒某一橫截面的電量是36C.

點評 本題考查電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用,難度不大,熟練應(yīng)用基礎(chǔ)知識即可正確解題.

練習(xí)冊系列答案
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6.如圖所示,在勻強磁場中有一傾斜的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L=0.2m,長為2d,d=0.5m,上半段d導(dǎo)軌光滑,下半段d導(dǎo)軌的動摩擦因素為μ=$\frac{\sqrt{3}}{6}$,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ=30°.勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B=5T,方向與導(dǎo)軌平面垂直.質(zhì)量為m=0.2kg的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放,在粗糙的下半段一直做勻速運,導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直,接在兩導(dǎo)軌間的電阻為R=3Ω,導(dǎo)體棒的電阻為r=1Ω,其他部分的電阻均不計,重力加速度取g=10m/s2,求:
(1)導(dǎo)體棒到達軌道底端時的速度大小;
(2)導(dǎo)體棒進入粗糙軌道前,通過電阻R上的電量q.

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7.如圖所示,質(zhì)量為3m的重物與一質(zhì)量為m的線框用一根絕緣細線連接起來,掛在兩個高度相同的定滑輪上,已知線框電阻為R,橫邊邊長為L,水平方向勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,磁場上下邊界的距離、線框豎直邊長均為h.初始時刻,磁場的下邊緣和線框上邊緣的高度差為2h,將重物從靜止開始釋放,線框穿出磁場前,若線框已經(jīng)做勻速直線運動,滑輪質(zhì)量、摩擦阻力均不計.求:
(1)線框進入磁場時的速度.
(2)線框進入磁場后,若某一時刻的速度為v,則其加速度多大?
(3)線框穿出磁場時的速度多大?
(4)線框通過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量.

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4.一質(zhì)點沿x軸運動,坐標與時間的變化關(guān)系為x=4t-2t3,式中x以m計,t以s計.求
(1)在最初2s內(nèi)的平均速度,2s末的瞬時速度;
(2)1s末到3s末的位移、平均速度;
(3)1s末到3s末的平均加速度;
(4)3s末的瞬時加速度.

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11.2016年9月15日22時13分,“天宮二號”成功發(fā)射,經(jīng)多次軌道控制后,“天宮二號”調(diào)整至距地面393公里的預(yù)定軌道上,使其正式進入“天宮二號”與神舟十一號載人飛船的交會對接準備階段.設(shè)地球半徑為R=6400km,第一宇宙速度為v=7.9km/s,g=9.8m/s2,關(guān)于“天宮二號”的下列說法正確的是(  )
A.在預(yù)定軌道的運行速度一定大于第一宇宙速度v
B.進入預(yù)定軌道正常運行后艙中物體均處于失重狀態(tài)
C.可以作為同步通訊衛(wèi)星使用
D.在預(yù)定圓軌道上運行時每天圍繞地球轉(zhuǎn)動約15圈

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1.有三本同樣的書疊放在水平桌面上,如圖所示,假如每本書重G=5N,它們之間及書與桌面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.4,如果水平抽出第一本或第二本或第三本書,至少要用多大拉力?請通過計算來說明各種情況.

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8.下列關(guān)于電場的敘述中正確的是( 。
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B.正電荷周圍的場強一定比負電荷周圍的場強大
C.電場中某點的試探電荷電荷量變?yōu)樵瓉韮杀,該試探電荷所受電場力不?/td>
D.電荷在電場中某點所受電場力的方向與該點電場的方向可能相反

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5.如圖所示,一楔形斜面體置于水平地面上,斜面的傾角為30°,物塊A置于斜面上,用輕彈簧、細繩跨過定滑輪與物塊B連接,彈簧軸線與斜面平行,A、B均處于靜止狀態(tài),已知物塊A、B受到的重力分別為10N和5N,不計滑輪與細繩間的摩擦,則下列說法正確的是( 。
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C.地面對斜面的摩擦力大小5ND.斜面對A的摩擦力為0

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6.如圖所示,一個帶電油滴從O點以速度v向右上方射入勻強電場中,v的方向與電場方向成α角.若測得油滴到達運動軌跡的最高點P時,它的速度大小仍為v,則下列說法正確的是( 。
A.P點一定在O點的右上方
B.OP與初速度v所成的角度可能為$\frac{α}{2}$
C.油滴到達最高點時,電場力對小球做功的瞬時功率為0
D.油滴到達最高點的過程,電場力對小球一定做正功

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