8.某學(xué)習(xí)小組在研究電磁感應(yīng)實驗中做了很多的探究.模型簡化如下:如圖,勻強磁場豎直向上穿過水平放置的金屬框架,框架寬為L,右端接有電阻R,磁感應(yīng)強度為B,一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒以v0的初速度沿框架向左運動,棒與框架的動摩擦因數(shù)為μ,測得棒運動的距離為S,則金屬棒在速度為v0時兩端的電壓U=$\frac{R}{R+r}BL{v_0}$;整個過程中,流過電阻R的電量q=$\frac{BLS}{R+r}$,電阻R上的焦耳熱Q$\frac{R}{R+r}({\frac{1}{2}mv_0^2-μmgS})$.

分析 由法拉第電磁感應(yīng)定律可求得感應(yīng)電動勢E=BLv0,通過棒的電量由q=It可求;
由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可求得R上產(chǎn)生的熱量.

解答 解:當(dāng)速度為v0時,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv0,
根據(jù)并串聯(lián)電壓分布特點,得,U=$\frac{R}{R+r}BL{v_0}$;
由q=It=$\frac{BL{v}_{0}}{R+r}$•$\frac{S}{{v}_{0}}$=$\frac{BLS}{R+r}$;
根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律,金屬棒的動能的一部分克服摩擦力做功,一部分轉(zhuǎn)化為電能,電能又轉(zhuǎn)化為熱能Q,
即$\frac{1}{2}$mv02=μmgs+Q,
Q=$\frac{1}{2}$mv02-μmgS,
根據(jù)并串聯(lián)電熱分布特點,得Q=$\frac{R}{R+r}({\frac{1}{2}mv_0^2-μmgS})$;
故答案為:$\frac{R}{R+r}BL{v_0}$;$\frac{BLS}{R+r}$;$\frac{R}{R+r}({\frac{1}{2}mv_0^2-μmgS})$.

點評 在考查導(dǎo)體切割磁感線的問題考查中,要注意正確應(yīng)用能量守恒關(guān)系進(jìn)行分析.

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

18.一個共有10匝的閉合矩形線圈,總電阻為10Ω、面積為0.04m2,置于水平面上.若線框內(nèi)的磁感強度在0.02s內(nèi),由垂直紙面向里,從1.6T均勻減少到零,再反向均勻增加到2.4T.則在此時間內(nèi),線圈內(nèi)導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小為8A,從上向下俯視,線圈中電流的方向為順時針方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

19.測量兩只電流表G1(10mA  內(nèi)阻100Ω左右)、G2(5mA 內(nèi)阻150Ω左右)的內(nèi)阻,給出下列器材:
定值電阻:①R1=100Ω     ②R2=10Ω
滑動變阻器③R3(0-200Ω) ④R4(0-10Ω)
干電池1.5V 內(nèi)阻未知
單刀單擲開關(guān)
單刀雙擲開關(guān)
導(dǎo)線若干
(1)選擇定值電阻①  滑動變阻器③      (寫出代號).
(2)在方框中畫出實驗電路設(shè)計圖.
(3)將下列實物儀器用導(dǎo)線按要求連接起來.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.如圖甲所示,寬L=0.5m、傾角θ=37°的兩個相互平行的長金屬導(dǎo)軌.上端c、d間接有R=0.5Ω的電阻.在導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面向上的磁場.磁感應(yīng)強度B按圖乙所示規(guī)律變化.一質(zhì)量m=0.1kg的金屬桿ab垂直軌道放置.距離上端電阻x=1.2m、t=0時ab由靜止釋放.最終以v=0.6m/s速度沿粗糙軌道向下勻速運動.除R外其余電阻均不計.滑動摩擦力等于最大靜摩擦力.sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2
(1)求ab勻速運動時R中的電流大小及方向;
(2)t>0.5s的某個時刻ab下滑速度為0.1m/s.求此時加速度的大;
(3)通過推理說明ab何時開始運動.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.把長度L、電流I都相同的一小段電流元放入某磁場中的A、B兩點,電流元在A點受到的磁場力較大,則( 。
A.A點的磁感應(yīng)強度一定大于B點的磁感應(yīng)強度
B.A、B兩點磁感應(yīng)強度可能相等
C.A、B兩點磁感應(yīng)強度一定不相等
D.A點磁感應(yīng)強度可能小于B點磁感應(yīng)強度

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.如圖所示,物體從光滑曲面上的P點自由滑下,通過粗糙的靜止水平傳送帶后落到地面上的Q點.若使傳送帶以某一速度勻速轉(zhuǎn)動起來,再把物體放到P點自由滑下,則下列說法正確的是( 。
A.若傳送帶逆時針方向轉(zhuǎn)動時,物體將一定落在Q點的左邊
B.若傳送帶逆時針方向轉(zhuǎn)動時,物體將仍落在Q點
C.若傳送帶順時針方向轉(zhuǎn)動時,物體可能會落在Q點
D.若傳送帶順時針方向轉(zhuǎn)動時,物體將一定落在Q點的右邊

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

20.如圖所示為一種加速度儀的示意圖.質(zhì)量為 m 的振子兩端連有勁度系數(shù)均為 k 的輕彈簧,電源的電動勢為 E,不計內(nèi)阻,滑動變阻器的總阻值為 R,有效長度為 L,系統(tǒng)靜止時,滑動觸頭位于滑動變阻器正中,這時電壓表指針恰好在刻度盤正中.
(1)系統(tǒng)的加速度a(以向右為正)和電壓表讀數(shù)U的函數(shù)關(guān)系式a=$\frac{kL}{mE}$(E-2U).
(2)若電壓表指針指在滿刻度的$\frac{3}{4}$位置,此時系統(tǒng)的加速度大小為$\frac{kL}{2mE}$和方向向左(填“左”或“右”)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

17.如圖所示,平行金屬板M、N的板長和板間距離都是l,N極板接地.電子束從靜止開始,經(jīng)電壓U0加速后,沿M、N的中線連續(xù)不斷地從左端射入兩板間.電子電量為e,質(zhì)量為m.不考慮重力和電子間的相互作用力.求:
(1)若M、N間不加電壓,電子從右端射出時的速度v;
(2)若M、N間的電壓也是U0,電子從右端射出時的動能Ek;
(3)若在M、N間加頻率較低的正弦交變電壓,使每個電子通過極板間的時間遠(yuǎn)小于交變電壓的周期,可以認(rèn)為這段時間內(nèi)兩板間電壓是恒定的.已知在交變電壓的每個周期內(nèi),射入的電子束中恰好有三分之一打在M板上.那么該交變電壓的有效值U是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

18.場源電荷Q=2×10-4 C,是正點電荷.檢驗電荷q=-2×10-5 C,是負(fù)點電荷,它們相距r=2m,且都在真空中,靜電力常量k=9.0×109N•m2/C2,如圖所示.求:
(1)q受的靜電力.
(2)若沒有檢驗電荷q,求B點的場強EB

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