如圖4-4所示,金屬桿在離地高處從靜止開(kāi)始沿弧形軌道下滑,導(dǎo)軌平行的水平部分有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,水平部分導(dǎo)軌上原來(lái)放有一根金屬桿b,已知桿的質(zhì)量為,b桿的質(zhì)量為水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),不計(jì)摩擦,求:

小題1:(1)和b的最終速度分別是多大?
小題2:(2)整個(gè)過(guò)程中回路釋放的電能是多少?
小題3:(3)若已知、b桿的電阻之比,其余電阻不計(jì),
整個(gè)過(guò)程中,、b上產(chǎn)生的熱量分別是多少?

小題1:
小題2:
小題3:

小題1:(1)下滑過(guò)程中機(jī)械能守恒: 
進(jìn)入磁場(chǎng)后,回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,、b都受安培力作用,作減速運(yùn)動(dòng),b作加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)一段時(shí)間,、b速度達(dá)到相同,之后回路的磁通量不發(fā)生變化,感應(yīng)電流為零,安培力為零,二者勻速運(yùn)動(dòng),勻速運(yùn)動(dòng)的速度即為、b的最終速度,設(shè)為,由過(guò)程中、b系統(tǒng)所受合外力為零,動(dòng)量守恒得:                                         
②由①②解得最終速度
小題2:(2)由能量守恒知,回路中產(chǎn)生的電能等于、b系統(tǒng)機(jī)械能的損失,所以,
小題3:(3)回路中產(chǎn)生的熱量,在回路中產(chǎn)生電能的過(guò)程中,雖然電流不恒定,但由于、串聯(lián),通過(guò)、b的電流總是相等的,所以有,所以,。
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



相距為L的兩光滑平行導(dǎo)軌與水平面成θ角放置。上端連接一阻值為R的電阻,其余電阻不計(jì).整個(gè)裝置處在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感強(qiáng)度為B,質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體MN垂直導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上,如圖所示,F(xiàn)由靜止釋放導(dǎo)體MN,求:
(1)MN可達(dá)的最大速度vm;
(2)當(dāng)MN速度v=vm/3時(shí)的加速度a
(3)回路產(chǎn)生的最大電功率Pm

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

2008北京奧運(yùn)會(huì)上100 m賽跑跑道兩側(cè)設(shè)有跟蹤儀,其原理如圖所示,水平面上兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌平行固定放置,間距為L="0.5" m,一端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為R ="0." 5Ω的電阻連接;導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m=0.5kg的金屬桿(如圖甲),金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì);均勻磁場(chǎng)豎直向下。用與導(dǎo)軌平行的拉力F作用在金屬桿上,使桿運(yùn)動(dòng)。當(dāng)改變拉力的大小時(shí),相對(duì)應(yīng)的速度v也會(huì)變化,從而使跟蹤儀始終與運(yùn)動(dòng)員保持一致。已知vF的關(guān)系如圖乙。(取重力加速度g=10
A.金屬桿受到的拉力與速度成正比
B.該磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為IT
C.圖象與橫軸截距表示金屬桿與導(dǎo)軌間的阻力大小
D.導(dǎo)軌與金屬桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為="0." 4

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖12-3-13所示,平行金屬導(dǎo)軌間距為d,一端跨接一阻值為R的電阻,勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直軌道所在平面,一根長(zhǎng)直金屬棒與軌道成角放置.當(dāng)金屬棒以垂直棒的恒定速度沿金屬軌道滑行時(shí),電阻R中的電流大小為_(kāi)_______,方向?yàn)開(kāi)_________.(不計(jì)軌道與棒的電阻)

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12-1-14所示,一有限范圍的勻強(qiáng)磁場(chǎng),寬度為d,將一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框以速度υ勻速地通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,若d>L,則在線框中不產(chǎn)生感應(yīng)電流的時(shí)間應(yīng)等于(   )
A.d/υ;B.L/υ;C.(d–L)/υ;D.(d–2L)/υ;

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生活及生產(chǎn)中的應(yīng)用非常普遍,下列不屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其應(yīng)用的是

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,足夠長(zhǎng)的金屬直導(dǎo)軌MN和PQ與阻值為R的電阻相連,平行地固定在水平桌面上,導(dǎo)軌間存在一垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。金屬直桿ab垂直于導(dǎo)軌MN和PQ放置,其質(zhì)量為m,電阻為r,金屬直桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。現(xiàn)用水平恒力F向右拉桿ab,使之由圖中位置從靜止開(kāi)始水平向右運(yùn)動(dòng),桿ab在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與兩條直導(dǎo)軌垂直且保持良好接觸。經(jīng)時(shí)間t后,ab桿開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)理想電壓表的示數(shù)為U(己知重力加速度為g),求:

(1)ab桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度vm;
(2) ab桿在加速過(guò)程中,通過(guò)R的電量q及ab桿在加速過(guò)程中的位移大小x。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題


將一段導(dǎo)線繞成圖甲所示的閉合電路,并固定在水平面(紙面)內(nèi),回路的ab邊置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ中;芈返膱A形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場(chǎng)Ⅱ,以向里為磁場(chǎng)Ⅱ的正方向,其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示。用F表示ab邊受到的安培力,以水平向右為F的正方向,能正確反映F隨時(shí)間t變化的圖像是
A.
B.
C.
D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)如圖甲所示,電阻不計(jì)的“”形光滑導(dǎo)體框架水平放置,導(dǎo)體框處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T,有一導(dǎo)體棒AC橫放在框架上且與導(dǎo)體框架接觸良好,其質(zhì)量為m=0.2kg,電阻為R=0.8,現(xiàn)用絕緣輕繩拴住導(dǎo)體棒,輕繩的右端通過(guò)光滑的定滑輪繞在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上,左端通過(guò)另一光滑的定滑輪與物體D相連,物體D的質(zhì)量為M=0.2kg,電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻r=1。接通電路后電壓表的讀數(shù)恒為U=10V,電流表讀數(shù)恒為I=1A,電動(dòng)機(jī)牽引原來(lái)靜止的導(dǎo)體棒AC平行于EF向右運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)位移x隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示,其中OM段為曲線,MN段為直線。(取g=10m/s2)求:

(1)電動(dòng)機(jī)的輸出功率;
(2)導(dǎo)體框架的寬度; 
(3)導(dǎo)體棒在變速運(yùn)動(dòng)階段產(chǎn)生的熱量。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案