如圖甲所示,不計電阻的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌間距為L=1 m,上端接有電阻R=3 Ω,虛線OO′下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場,現(xiàn)將質(zhì)量m=0.1 kg、電阻r=1 Ω的金屬桿ab,從OO′上方某處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放,桿下落過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸,桿下落過程中的vt圖象如圖乙所示(取g=10 m/s2).求:

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。
(2)桿在磁場中下落0.1 s的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量.
(1)2 T (2)0.075 J

試題分析:1) 由圖象知,桿自由下落0.1 s進(jìn)入磁場以v="1.0" m/s作勻速運(yùn)動
產(chǎn)生的電動勢(1分)
桿中的電流(1分)
桿所受安培力(1分)
由平衡條件得(1分)
代入數(shù)據(jù)得B=2T(2分)
(2) 電阻R產(chǎn)生的熱量(2分)
點(diǎn)評:本題比較簡單考查了導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生電動勢E=BLv的理解和應(yīng)用,注意公式的適用條件以及公式中各個物理量的含義.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖所示,固定于水平桌面上足夠長的兩平行光滑導(dǎo)軌PQ、MN,其電阻不計,間距d=0.5m,P、M兩端接有一只理想電壓表,整個裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.2T的勻強(qiáng)磁場中,兩金屬棒L1、L2平行地擱在導(dǎo)軌上,其電阻均為r=0.1Ω,質(zhì)量分別為M1=0.3kg和M2=0.5kg。固定棒L1,使L2在水平恒力F=0.8N的作用下,由靜止開始運(yùn)動。試求:

(1) 當(dāng)電壓表讀數(shù)為U=0.2V時,棒L2的加速度為多大;
(2)棒L2能達(dá)到的最大速度vm.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,金屬框架與水平面成30°角,勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B=0.4T,方向垂直框架平面向上,金屬棒長,重量為0.1N,可以在框架上無摩擦地滑動,棒與框架的總電阻為,運(yùn)動時可認(rèn)為不變,問:

(1)要棒以的速度沿斜面向上滑行,應(yīng)在棒上加多大沿框架平面方向與導(dǎo)軌平行的外力?
(2)當(dāng)棒運(yùn)動到某位置時,外力突然消失,棒將如何運(yùn)動?
(3)棒勻速運(yùn)動時的速度多大?
(4)達(dá)最大速度時,電路的電功率多大?重力的功率多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個矩形線框從勻強(qiáng)磁場的上方自由落下,進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中,然后再從磁場中穿出,已知勻強(qiáng)磁場區(qū)域的寬度L大于線框的高度h,則下列說法正確的是
A.線框只在進(jìn)入和穿出磁場的過程中,才有感應(yīng)電流產(chǎn)生
B.線框從進(jìn)入到穿出磁場的整個過程中,都有感應(yīng)電流生
C.線框在進(jìn)入和穿出磁場的過程中,都是機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能
D.整個線框都在磁場中運(yùn)動時,機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在勻強(qiáng)磁場中有兩條平行的金屬導(dǎo)軌,磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直,導(dǎo)軌上有兩條可以沿導(dǎo)軌自由移動的導(dǎo)電棒ab、cd,這兩根導(dǎo)電棒的速度分別為v1、v2,如圖所示,ab棒上有感應(yīng)電流通過,則不能有( )
A.v1>v2B.v1<v2
C.v1≠v2D.v1=v2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在傾角θ=30°,相距L=1m的光滑軌道上端連有一電阻R=9Ω,整個軌道處于垂直軌道方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場中,現(xiàn)在軌道上由靜止釋放一質(zhì)量m=100g,電阻r=lΩ的金屬棒,當(dāng)棒下滑s=5m時恰好達(dá)到最大速度,不計導(dǎo)軌電阻.

求:
(1)棒下滑的最大速度.
(2) 棒下滑的速度為3m/s時棒的加速度大小為多少
(3) 電阻R在這個過程中產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在平面內(nèi)有一扇形金屬框,其半徑為,邊與軸重合,邊與軸重合,且為坐標(biāo)原點(diǎn),邊與邊的電阻不計,圓弧上單位長度的電阻為。金屬桿MN長度為L,放在金屬框上,MN與邊緊鄰,金屬桿ac長度的電阻為R0。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與框架平面垂直并充滿平面。現(xiàn)對MN桿施加一個外力(圖中未畫出),使之以C點(diǎn)為軸順時針勻速轉(zhuǎn)動,角速度為。求:

(1)在MN桿運(yùn)動過程中,通過桿的電流I與轉(zhuǎn)過的角度間的關(guān)系;
(2)整個電路消耗電功率的最小值是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如右圖所示,用粗細(xì)相同的銅絲做成邊長分別為L和2L的兩只閉合線框a和b,以相同的速度從磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域中勻速地拉到磁場外,不考慮線框的動能,若外力對環(huán)做的功分別為Wa、Wb,則Wa∶Wb為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,長L1寬L2的矩形線圈電阻為R,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場邊緣,線圈與磁感線垂直。將線圈以向右的速度v勻速拉出磁場,求:①拉力F大小;②拉力的功率P;③拉力做的功W;④線圈中產(chǎn)生的電熱Q;⑤通過線圈某一截面的電荷量q。

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