如圖所示,abcd是由粗裸銅導(dǎo)線(xiàn)連接兩個(gè)定值電阻組成的閉合矩形導(dǎo)體框,水平放置,金屬棒ef與ab及cd邊垂直,并接觸良好,空間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向豎直向下,已知電阻R1=2R,R3=3R,其它部分的電阻都可忽略不計(jì),ab及cd邊相距為L(zhǎng).給ef棒施加一個(gè)跟棒垂直的恒力F,求:
(1)ef棒做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度多大?
(2)當(dāng)ef棒做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),電阻R1消耗的電功率多大?
(1)ef切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于電源,畫(huà)出等效電路圖.
外電路總電阻為:R=
2R?3R
2R+3R
=1.2R
通過(guò)ef的電流為:I=
E
R
=
BLv
R

ef所受的安培力為:F=BIL=B
BLv
R
?L
=
B2L2v
1.2R

ef勻速運(yùn)動(dòng),恒力F與安培力二力平衡,則有:
F=F
聯(lián)立上兩式得:v=
1.2FR
B2L2

(2)P1=I
21
?R1=(
BLv
R
?
3R
2R+3R
2?2R=(
BLv
1.2R
?
3
5
)2?2R
=
B2L2v2
2R

答:(1)ef棒做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度為
1.2FR
B2L2

(2)當(dāng)ef棒做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),電阻R1消耗的電功率為
B2L2v2
2R

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:填空題

如圖所示,導(dǎo)體框內(nèi)有一垂直于框架平而的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.12T,框架中的電阻R1=3Ω,R2=2Ω,其余部分電阻均不計(jì).導(dǎo)體棒AB在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度為0.5m,當(dāng)AB棒以10m/s速度沿著導(dǎo)體框勻速移動(dòng)時(shí),所需外力F=______N,產(chǎn)生功率P=______W,通過(guò)R2上的電流I2=______A.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖各情況中,電阻R=0.lΩ,運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度都為l=0.05m,作勻速運(yùn)動(dòng)的速度都為v=10m/s.除電阻R外,其余各部分電阻均不計(jì).勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B=0.3T.試計(jì)算各情況中通過(guò)每個(gè)電阻R的電流大小和方向.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

我國(guó)第一艘航母“遼寧艦”交接入列后,殲-15飛機(jī)順利完成了起降飛行訓(xùn)練,圖為一架殲-15飛機(jī)剛著艦時(shí)的情景.已知該飛機(jī)機(jī)身長(zhǎng)為l,機(jī)翼兩端點(diǎn)C、D的距離為d,某次在我國(guó)近海海域訓(xùn)練中飛機(jī)降落時(shí)的速度沿水平方向,大小為v,該空間地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量為Bx,豎直分量為By.C、D兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U,下列分析正確的是( 。
A.U=Bxlv,C點(diǎn)電勢(shì)低于D點(diǎn)電勢(shì)
B.U=Bxdv,C點(diǎn)電勢(shì)高于D點(diǎn)電勢(shì)
C.U=Bylv,C點(diǎn)電勢(shì)低于D點(diǎn)電勢(shì)
D.U=Bydv,C點(diǎn)電勢(shì)高于D點(diǎn)電勢(shì)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示有理想邊界的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B=0.5T,兩邊界間距s=0.1m,一邊長(zhǎng)L=0.2m的正方形線(xiàn)框abcd由粗細(xì)均勻的電阻絲圍成,總電阻為R=0.4Ω,現(xiàn)使線(xiàn)框以v=2m/s的速度從位置Ⅰ勻速運(yùn)動(dòng)到位置Ⅱ,則下列能正確反映整個(gè)過(guò)程中線(xiàn)框a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab隨時(shí)間t變化的圖線(xiàn)是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,一對(duì)光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在統(tǒng)一水平面內(nèi),導(dǎo)軌間距L=0.5m,左端接有阻值R=0.3Ω的電阻.一質(zhì)量m=0.1kg,電阻r=0.1Ω的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上,整個(gè)裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T.棒在水平向右的外力作用下,由靜止開(kāi)始以a=2m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)棒的位移x=16m時(shí)撤去外力,棒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下來(lái),已知撤去外力前后閉合回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1:Q2=3:1.導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì),棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸.
求:(1)棒在勻加速過(guò)程中,通過(guò)電阻R的電荷量q
(2)撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2
(3)外力做的功WF

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,小燈泡的規(guī)格為“4V 4W”,接在兩光滑水平導(dǎo)軌的左端,導(dǎo)軌間距L=0.5m,電阻不計(jì).金屬棒ab垂直擱置在導(dǎo)軌上,電阻r為1Ω,整個(gè)裝置處于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B為1T.為使小燈泡正常發(fā)光,求:
(1)金屬棒ab勻速滑行的速率;
(2)拉動(dòng)金屬棒ab的外力的功率.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,兩條平行的金屬導(dǎo)軌MP、NQ與水平面夾角為α,設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng).導(dǎo)軌處在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.80T,與導(dǎo)軌上端相連的電源電動(dòng)勢(shì)E=4.5V,內(nèi)阻r=0.4Ω,水平放置的導(dǎo)體棒ab的電阻R=1.5Ω,兩端始終與導(dǎo)軌接觸良好,且能沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng),與導(dǎo)軌下端相連的電阻R1=1.0Ω,電路中其它電阻不計(jì).當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S與1接通時(shí),導(dǎo)體棒剛好保持靜止?fàn)顟B(tài),求:
(1)磁場(chǎng)的方向;
(2)S與1接通時(shí),導(dǎo)體棒的發(fā)熱功率;
(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S與2接通后,導(dǎo)體棒ab在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,單位時(shí)間(1s)內(nèi)掃過(guò)的最大面積.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

間距為L(zhǎng)的兩條足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面夾角為30°,導(dǎo)軌的電阻不計(jì),導(dǎo)軌的N、Q端連接一阻值為R的電阻,導(dǎo)軌上有一根質(zhì)量一定、電阻為r的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置,導(dǎo)體棒上方距離L以上的范圍存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng).現(xiàn)在施加一個(gè)平行斜面向上且與棒ab重力相等的恒力,使導(dǎo)體棒ab從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)ab進(jìn)入磁場(chǎng)后,發(fā)現(xiàn)ab開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng),求:
(1)導(dǎo)體棒的質(zhì)量;
(2)若進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間,拉力減小為原來(lái)的一半,求導(dǎo)體棒能繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)的最大位移.

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同步練習(xí)冊(cè)答案