(12分)如圖所示,平行且足夠長的兩條光滑金屬導(dǎo)軌,相距L=0.5m,與水平面夾角為θ=30°,導(dǎo)軌電阻不計,整個導(dǎo)軌處在垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=0.4T,垂直導(dǎo)軌放置兩金屬棒ab和cd,電阻均為R=0.1Ω,ab棒質(zhì)量為m=0.1 kg,兩金屬棒與金屬導(dǎo)軌接觸良好且可沿導(dǎo)軌自由滑動.現(xiàn)ab棒在恒定外力F作用下,以恒定速度v=3 m/s沿著平行導(dǎo)軌向上滑動,cd棒則保持靜止,試求: (取g=10m/s2)

(1)金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小及線圈中的感應(yīng)電流大小;

(2)拉力F的大;

(3)cd棒消耗的功率。

 

【答案】

(1)3A(2)1.1N(3)0.9W

【解析】

試題分析:(1)  由法拉第電磁感應(yīng)定律可知,導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLv=0.4×0.5×3V=0.6V        (2分)

由歐姆定律可知             (2分)

(2) 對ab棒:      (4分)

(3) cd棒上的電熱:  (4分)

考點:考查導(dǎo)軌類問題

點評:本題難度中等,對于電磁感應(yīng)與力學(xué)的結(jié)合一直是高考的重點問題,當(dāng)導(dǎo)體棒勻速運動時導(dǎo)體棒受力平衡

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(滿分12分)如圖所示,寬度為L的金屬框架豎直固定在絕緣地面上,框架的上端接有一特殊的電子元件,如果將其作用等效成一個電阻,則其阻值與其兩端所加的電壓成正比,即等效電阻,式中k為恒量。框架上有一質(zhì)量為m的金屬棒水平放置,金屬棒與光滑框架接觸良好,離地高為h,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與框架平面垂直。將金屬棒由靜止釋放,棒沿框架向下運動。其它電阻不計,問:

(1)金屬棒運動過程中,流過棒的電流多大?方向如何?

(2)金屬棒經(jīng)過多長時間落到地面?

(3)金屬棒從釋放到落地過程中在電子元件上消耗的電能多大?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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科目:高中物理 來源:2009~2010學(xué)年ZDB三校高二第二學(xué)期期中考試物理 題型:計算題

(滿分12分)如圖所示,寬度為L的金屬框架豎直固定在絕緣地面上,框架的上端接有一特殊的電子元件,如果將其作用等效成一個電阻,則其阻值與其兩端所加的電壓成正比,即等效電阻,式中k為恒量?蚣苌嫌幸毁|(zhì)量為m的金屬棒水平放置,金屬棒與光滑框架接觸良好,離地高為h,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與框架平面垂直。將金屬棒由靜止釋放,棒沿框架向下運動。其它電阻不計,問:
(1)金屬棒運動過程中,流過棒的電流多大?方向如何?
(2)金屬棒經(jīng)過多長時間落到地面?
(3)金屬棒從釋放到落地過程中在電子元件上消耗的電能多大?

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科目:高中物理 來源:2013屆湖南省瀏陽市高二下學(xué)期期末考試?yán)砜莆锢碓嚲恚ń馕霭妫?/span> 題型:計算題

 (12分)如圖所示,質(zhì)量為m=108 kg的帶電粒子以v0=2 m/s的速度從水平放置的平行金屬板AB中央飛入電場,已知板長L=20 cm,板間距離d=4 cm,當(dāng)AB間加電壓UAB=103 V時,帶電粒子恰好沿直線穿過電場(設(shè)此時A板電勢高).求:

(1)帶電粒子的電性和所帶電荷量;

(2)A、B間所加電壓在什么范圍內(nèi)帶電粒子能從板間飛出?

 

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科目:高中物理 來源:2014屆重慶市高二第一次月考物理試卷(解析版) 題型:計算題

12分)如圖所示,abcd是一個正方形盒子.cd邊的中點有一個小孔e.盒子中有沿ad方向的勻強電場.一個質(zhì)量為m帶電粒子從a處的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒內(nèi),并恰好從e處的小孔射出.求:

⑴該帶電粒子從e孔射出時的速度大。

⑵該過程中電場力對該帶電粒子做的功.

 

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