如圖,PQNM是由粗裸導線連接兩個定值電阻組合成的閉合矩形導體框,水平放置,金屬棒ab與PQ、MN垂直,并接觸良好。整個裝置放在豎直向下的勻強磁場中,磁感強度B=0.4T。已知PQ與MN間的距離為L=0.5m,電阻R1=2Ω,R2=4Ω,其余電阻均忽略不計,若使ab以v=5m/s的速度向右勻速運動,作用于ab的外力大小為________N,R1上消耗的電熱功率為________W。(不計摩擦)
ab棒上產(chǎn)生的電動勢為E=BLv=0.4×0.5×5=1V,R1和R2并聯(lián)之后的總電阻為,所以ab棒上的電流,作用于ab的外力與安培力平衡,所以外力大小為,R1上消耗的電熱功率為
故答案為:0.15    0.5
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某同學在學習了法拉第電磁感應定律之后,自己制作了一個手動手電筒,如圖是手電筒的簡單結構示意圖,左右兩端是兩塊完全相同的條形磁鐵,中間是一根絕緣直桿,由絕緣細銅絲繞制的多匝環(huán)形線圈只可在直桿上自由滑動,線圈兩端接一燈泡,晃動手電筒時線圈也來回勻速滑動,燈泡就會發(fā)光,其中O點是兩磁極連線的中點,a、b兩點關于O點對稱,則下列說法中正確的是(    )
A.線圈經(jīng)過O點時穿過的磁通量最小
B.線圈經(jīng)過O點時受到的磁場力最大
C.線圈沿不同方向經(jīng)過b點時所受的磁場力方向相反
D.線圈沿同一方向經(jīng)過a、b兩點時其中的電流方向相同

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

緊靠在一起的線圈A與B如圖甲所示,當給線圈A通以圖乙所示的電流(規(guī)定由a進入b流出為電流正方向)時,則線圈B兩端的電壓變化應為下圖中的

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一對平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道間距L=0.20 m,電阻R=10 W,有一質(zhì)量為m=1kg的金屬棒平放在軌道上,與兩軌道垂直,金屬棒及軌道的電阻皆可忽略不計,整個裝置處于垂直軌道平面向下的勻強磁場中,磁感應強度B=5T,現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉金屬棒,使之做勻加速運動,加速度a=1m/s2,試求:

(1)力F與時間t的關系。
(2)F=3N時,電路消耗的電功率P。
(3)若外力F的最大值為5N,為求金屬棒運動所能達到的最大速度,某同學解法為:先由(1)中的結果求出F=5N時的時間t,然后代入求解。指出該同學解法的錯誤之處,并用正確的方法解出結果。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖14甲所示,光滑的平行水平金屬導軌相距,
點和點間連接一個阻值為的電阻,在兩導軌間矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導軌平面豎直向上、寬為的勻強磁場,磁感應強度為。一質(zhì)量為、電阻為、長度也剛好為的導體棒垂直擱在導軌上,與磁場左邊界相距,F(xiàn)用一個水平向右的力拉棒,使它由靜止開始運動,棒離開磁場前已做勻速直線運動,棒與導軌始終保持良好接觸,導軌電阻不計,與初始位置的距離變化的情況如圖14乙,已知。求:

(1)棒離開磁場右邊界時的速度;
(2)棒通過磁場區(qū)域的過程中整個回路所消耗的電能;
(3)滿足什么條件時,棒進入磁場后一直做勻速運動。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,在同一鐵心上繞著兩個線圈,單刀雙擲開關原來接在1位置,現(xiàn)在它從1打向2,試判斷此過程中,通過R的電流方向是(   )
A.先由P到Q,再由Q到PB.先由Q到P,再由P到Q
C.始終是由Q到PD.始終是由P到Q

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,有兩根和水平方向成a角的光滑平行金屬軌道,上端接 有可變電阻R,下端足夠長,空間有垂直于軌道的勻強磁場,磁感強度為B,一根質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下,經(jīng)過足夠長 的時間后,金屬桿的速度會趨于一個最大速度vm,則:(     )[
A.如果B增大,vm變大,B.如果R變大,vm變小,
C.如果a變大,vm變大,D.如果m變小,vm變大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖(甲)所示,邊長為L=2.5m、質(zhì)量m=0.50kg的正方形絕緣金屬線框,平放在光滑的水平桌面上,磁感應強度B=0.80T的勻強磁場方向豎直向上,金屬線框的一邊ab與磁場的邊界MN重合.在力F作用下金屬線框由靜止開始向左運動,在5.0s內(nèi)從磁場中拉出.測得金屬線框中的電流隨時間變化的圖象如圖(乙)所示.已知金屆線框的總電阻為震=4.0Ω.
小題1:試判斷金屬線框從磁場中拉出的過程中,線框中的感應電流方向;
小題2:t=2.0s時,金屬線框的速度和金屬線框受的拉力F;
小題3:已知在5.0s內(nèi)力F做功1.92J,那么,金屬框從磁場拉出過程線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,面積為0.2 m2的100匝線圈處在勻強磁場中,磁場方向垂直于線圈平面.已知磁感應強度隨時間變化的規(guī)律如圖,定值電阻R1="6" Ω,線圈電阻R2="4" Ω,求:

(1)在圖中標出流過R1的電流方向
(2) 回路中的感應電動勢大小;

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