如圖所示,光滑金屬導(dǎo)軌 PN與QM相距1 m,電阻不計,兩端分別接有電阻R1和R2,且R1=6 Ω,R2=3Ω,ab導(dǎo)體棒的電阻為2 Ω.垂直穿過導(dǎo)軌平面的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為1T.現(xiàn)使ab以恒定速度v=3m/s勻速向右移動,求:

(1)金屬棒上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E
(2)R1與R2消耗的電功率分別為多少?
(3)拉ab棒的水平向右的外力F為多大?

(1)3V (2) , (3)

解析試題分析:(1)ab棒勻速切割磁感線,產(chǎn)生的電動勢為:
(2)電路的總電阻為:
由歐姆定律:

電阻的功率:
電阻的功率:
(3)由平衡知識得:
考點:本題考查了歐姆定律、電磁感應(yīng)定律、力的平衡。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

有人為汽車設(shè)計的一個“再生能源裝置”原理簡圖如圖1所示,當汽車減速時,線圈受到磁場的阻尼作用幫助汽車減速,同時產(chǎn)生電能儲存?zhèn)溆。圖1中,線圈的匝數(shù)為n,ab長度為L1,bc長度為L2。圖2是此裝置的側(cè)視圖,切割處磁場的磁感應(yīng)強度大小恒為B,有理想邊界的兩個扇形磁場區(qū)夾角都是90°。某次測試時,外力使線圈以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動,電刷端和端接電流傳感器,電流傳感器記錄的圖象如圖3所示(I為已知量),取邊剛開始進入左側(cè)的扇形磁場時刻。不計線圈轉(zhuǎn)動軸處的摩擦

(1)求線圈在圖2所示位置時,產(chǎn)生電動勢E的大小,并指明電刷哪個接電源正極;
(2)求閉合電路的總電阻和外力做功的平均功率;
(3)為了能夠獲得更多的電能,依據(jù)所學(xué)的物理知識,請你提出改進該裝置的三條建議。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,寬度為L=0.2 m的足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,導(dǎo)軌的一端連接阻值為R=1.0 Ω的電阻.導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B=0.2 T.一根質(zhì)量為m=10 g的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌始終接觸良好,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計.現(xiàn)用垂直MN的水平拉力F拉動導(dǎo)體棒使其沿導(dǎo)軌向右勻速運動,速度為v=5.0 m/s,在運動過程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直.求:

(1)在閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流I的大小
(2)作用在導(dǎo)體棒上拉力F的大小
(3)當導(dǎo)體棒移動50 cm時撤去拉力,求整個過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖甲所示,固定在絕緣水平地面上的平行金屬導(dǎo)軌間距為,左端用導(dǎo)線相連。質(zhì)量為,電阻為的金屬棒垂直導(dǎo)軌靜止在導(dǎo)軌平面上,金屬棒與導(dǎo)軌左端的距離,金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為,導(dǎo)與線導(dǎo)軌的電阻均不計,F(xiàn)將整個裝置置于垂直于軌道平面豎直向上的磁場中,磁感應(yīng)強度隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示。設(shè)金屬棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,忽略金屬棒與導(dǎo)軌上電流之間的相互作用,。求:

(1)金屬棒未出現(xiàn)滑動之前,通過金屬棒中電流的大小和方向;
(2)從時刻開始到金屬棒剛要發(fā)生滑動的過程中,金屬棒產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖所示,邊長為L的正方形單匝線圈abcd,電阻r,外電路的電阻為R,a、b的中點和cd的中點的連線恰好位于勻強磁場的邊界線上,磁場的磁感應(yīng)強度為B,若線圈從圖示位置開始,以角速度繞軸勻速轉(zhuǎn)動,求:

(1).閉合電路中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式;
(2).線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過180o的過程中,流過電阻R的電荷量為;
(3).線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量為。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

下圖甲所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖,其矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,線圈的匝數(shù)n=100匝、電阻r=10 Ω,線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接,電阻R=90 Ω,與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表.在t=0時刻,線圈平面與磁場方向平行,穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間t按下圖乙所示正弦規(guī)律變化.求:

(1)交流發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的最大值;
(2)電路中交流電壓表的示數(shù).

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,相距20cm的平行金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面夾角,現(xiàn)在導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為330g的金屬棒ab,它與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為0.50,整個裝置處于磁感應(yīng)強度為2T的豎直向上勻強磁場中,導(dǎo)軌所接電源的電動勢為15V,電阻不計,滑動變阻器的阻值滿足要求,其他部分電阻不計,取,為了保證ab處于靜止狀態(tài),則:

(1)ab通入的最大電流為多少?
(2)ab通入的最小電流為多少?
(3)R的調(diào)節(jié)范圍是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,平行光滑導(dǎo)軌OPQ、OˊPˊQˊ相距L=0.5m,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=53°角,OP段和OˊPˊ段是導(dǎo)電的,PQ段和PˊQˊ段是絕緣的,在P和Pˊ處固定一個“∩”形導(dǎo)體框abcd,導(dǎo)體框平面與導(dǎo)軌面垂直,面積S=0.3m2?臻g存在變化的勻強磁場,方向與導(dǎo)軌平行,與線圈abcd垂直。質(zhì)量為m=0.02kg、電阻R=0.2Ω的金屬棒AB放在兩導(dǎo)軌上QQˊ處,與PPˊ的距離x=0.64m,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。t=0時刻,從QQˊ無初速度釋放金屬棒AB,此時磁場方向沿導(dǎo)軌向上(規(guī)定為正方向),磁感應(yīng)強度B的變化規(guī)律為B=0.2-0.8t(T)。除金屬棒AB外,不計其它電阻。求:

(1)經(jīng)過多長時間,金屬棒AB中有感應(yīng)電流?感應(yīng)電流的方向如何?
(2)假設(shè)OP段和OˊPˊ段的導(dǎo)軌足夠長,金屬棒AB在OP段和OˊPˊ段的導(dǎo)軌上能滑行多遠?(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2)

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

阻值為10的電阻接到如圖所示的交流電源上.以下說法中正確的是

A.電壓的有效值為10 V
B.電阻消耗的電功率為5 W
C.通過電阻的電流有效值為A
D.電阻每秒鐘產(chǎn)生的熱量為10 J

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