如圖所示,兩足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,相距為L,一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連,勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直。一質(zhì)量為m.有效電阻為R的導(dǎo)體棒在距磁場上邊界h處靜止釋放。導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場后,流經(jīng)電流表的電流逐漸減小,最終穩(wěn)定為I。整個(gè)運(yùn)動過程中,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好,且始終保持水平,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。求:

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B;
(2)電流穩(wěn)定后,導(dǎo)體棒運(yùn)動速度的大小;
(3)流經(jīng)電流表電流的最大值
(1)(2)(3)
電流穩(wěn)定后,導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動     ①
解得   ②
(2)感應(yīng)電動勢 ③
感應(yīng)電流 ④
由②③④式解得  
(3)由題意知,導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度最大,設(shè)為
機(jī)械能守恒
感應(yīng)電動勢的最大值
感應(yīng)電流的最大值
解得
點(diǎn)評:本題是基礎(chǔ)題,是電磁感應(yīng)知識、閉合電路歐姆、機(jī)械能守恒定律簡單的綜合應(yīng)用,考查基本功。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖12-4-13所示,電阻為R的矩形線框,長為l,寬為a,在外力作用下,以速度向右勻速運(yùn)動,通過寬度為d,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場.當(dāng)時(shí),外力做功為__________;當(dāng)時(shí),外力做功為___________.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,足夠長的光滑U型導(dǎo)軌寬度為L,其所在平面與水平面的夾角為,上端連接一個(gè)阻值為R的電阻,置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中,今有一質(zhì)量為、有效電阻的金屬桿沿框架由靜止下滑,設(shè)磁場區(qū)域無限大,當(dāng)金屬桿下滑達(dá)到最大速度時(shí),運(yùn)動的位移為,則
A.金屬桿下滑的最大速度
B.在此過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為
C.在此過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為
D.在此過程中流過電阻R的電量為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,有缺口的金屬圓環(huán)與板間距為d的平行板電容器的兩極板焊接在一起,金屬環(huán)右側(cè)有一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,現(xiàn)使金屬環(huán)以恒定不變的速率v向右運(yùn)動由磁場外進(jìn)入磁場,在金屬環(huán)進(jìn)入磁場的過程中,電容器帶電量Q隨時(shí)間t變化的定性圖象應(yīng)為 (  )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成30°角,兩導(dǎo)軌的間距l(xiāng)=0.50 m,一端接有阻值R=1.0 Ω的電阻.質(zhì)量m=0.10 kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直,電阻r=0.25 Ω.整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1. 0 T的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下.t=0時(shí)刻,對金屬棒施加一平行于導(dǎo)軌向上的外力F,使之由靜止開始運(yùn)動,運(yùn)動過程中電路中的電流隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示.電路中其他部分電阻忽略不計(jì),g取10 m/s2.求:
 
(1)4.0 s末金屬棒ab瞬時(shí)速度的大;
(2)3.0 s末力F的瞬時(shí)功率;
(3)已知0~4.0 s時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.64 J,試計(jì)算F對金屬棒所做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,光滑金屬導(dǎo)軌由傾斜和水平兩部分組成,水平部分足夠長且處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,右端接一電源(電動勢為E,內(nèi)阻為r). 一電阻為R的金屬桿PQ水平橫跨在導(dǎo)軌的傾斜部分,從某一高度由靜止釋放,金屬桿PQ進(jìn)入磁場后的運(yùn)動過程中,速度時(shí)間圖像不可能是下圖中的哪一個(gè)?(導(dǎo)軌電阻不計(jì))

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分) 如圖所示,相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面的夾角為θ, N、Q兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下。將質(zhì)量為m、阻值也為R的金屬桿ab垂直放在導(dǎo)軌上,桿ab由靜止釋放,下滑距離x時(shí)達(dá)到最大速度。重力加速度為g,導(dǎo)軌電阻不計(jì),桿與導(dǎo)軌接觸良好。求:
⑴桿ab下滑的最大加速度;
⑵桿ab下滑的最大速度;
⑶上述過程中,桿上產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,磁帶錄音機(jī)可用作錄音,也可用作放音,其主要部件為可勻速行進(jìn)的磁帶a和繞有線圈的磁頭b.下面對于它們在錄音、放音過程中主要工作原理的描述,正確的是  (    )
A.放音的主要原理是電磁感應(yīng),錄音的主要原理是電流的磁效應(yīng)
B.錄音的主要原理是電磁感應(yīng),放音的主要原理是電流的磁效應(yīng)
C.放音和錄音的主要原理都是磁場對電流的作用
D.放音和錄音的主要原理都是電磁感應(yīng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直方向的勻強(qiáng)磁場中,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定向下為正方向),導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置,除電阻R的阻值外,其余電阻不計(jì),導(dǎo)體棒ab在水平外力F的作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài).規(guī)定a→b的方向?yàn)殡娏鞯恼较,水平向右的方向(yàn)橥饬Φ恼较,則在0~2t0時(shí)間內(nèi),能正確反映流過導(dǎo)體棒ab的電流與時(shí)間及外力與時(shí)間關(guān)系的圖線是( 。

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