(14分)如圖所示,兩足夠長(zhǎng)的光滑固定金屬導(dǎo)軌水平放置,相距為, 一理想電流表A與兩導(dǎo)軌相連,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直,且豎直向下。一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導(dǎo)體棒在距磁場(chǎng)左邊界處由靜止開(kāi)始在水平恒力作用下向右運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后,流經(jīng)理想電流表的電流逐漸減小,最終穩(wěn)定為。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好,且始終與導(dǎo)軌保持垂直,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。求:
(1)該磁場(chǎng)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(dòng)速度的大小;
(3)流經(jīng)電流表電流的最大值。
(1)
(2)
(3)

(1)電流穩(wěn)定時(shí),導(dǎo)體棒作勻速運(yùn)動(dòng),有   ( 3分)
磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小                     ( 1分)
(2)根據(jù)能量守恒定律,有               ( 3分)
棒運(yùn)動(dòng)速度的大小                       ( 2分)
(或?qū)懽鳎焊袘?yīng)電動(dòng)勢(shì) 感應(yīng)電流   安培力       
由題意知    解得速度大小,同樣給分)
(3)導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度最大,設(shè)為
根據(jù)動(dòng)能定理 有                   ( 2分)
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)                           ( 1分)
電流的最大值                           ( 1分)
                    ( 1分)
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:單選題

—個(gè)剛性矩形銅制線圈從高處自由下落,進(jìn)入一水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,然后穿出磁場(chǎng)區(qū)
域繼續(xù)下落,如右圖所示,則

A.若線圈進(jìn)人磁場(chǎng)過(guò)程是勻速運(yùn)動(dòng),則離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程一定是勻速動(dòng)動(dòng)
B若線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程是加速運(yùn)動(dòng),則離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程一定是加速動(dòng)動(dòng)
C若線圈進(jìn)人磁場(chǎng)過(guò)程是減速運(yùn)動(dòng),則離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程一定是減速動(dòng)動(dòng)
D若線圈進(jìn)人磁場(chǎng)過(guò)程是減速運(yùn)動(dòng),則離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程一定是加速動(dòng)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,A是一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框,電阻為R,今維持線框以恒定的速度沿軸運(yùn)動(dòng),并穿過(guò)圖中所示的兩個(gè)大小相等的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1和B2區(qū)域.若以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较,線框在圖示位置的時(shí)刻作為時(shí)間的零點(diǎn),則線框中的感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化圖線是圖乙中         (    )

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(20分)
曾經(jīng)流行過(guò)一種向自行車(chē)車(chē)頭燈供電的小型交流發(fā)電機(jī),圖1結(jié)構(gòu)圖中,N、S是一對(duì)固定的磁極,abcd為固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線框,轉(zhuǎn)軸過(guò)bc邊并與ab邊平行,它的一端有一半徑r0=1.0cm的摩擦小輪,小輪與自行車(chē)車(chē)輪的邊緣接觸,如圖2所示。當(dāng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),因摩擦而帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng),從而使線框在磁極間轉(zhuǎn)動(dòng)線框由N=800匝導(dǎo)線圈組成,每匝線圈的面積S=20cm2,磁極間磁場(chǎng)可視勻磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度B=0.010T,自行車(chē)車(chē)輪的半徑R1=35.0cm,小齒輪的半徑R2=4.0cm齒輪的半徑R3=10.0cm(見(jiàn)圖2),F(xiàn)從靜止開(kāi)始大齒輪加速轉(zhuǎn)動(dòng),問(wèn)大齒輪的角速度為多大才能使發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值U=3.2V。(假定摩擦小輪與自行車(chē)車(chē)輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng))

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,平行導(dǎo)軌MNPQ相距0.5m,電阻可忽略.其水平部分是粗糙的,置于0.60T豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,傾斜部分是光滑的,該處沒(méi)有磁場(chǎng).導(dǎo)線ab質(zhì)量均為0.20kg,電阻均為0.15,a、b相距足夠遠(yuǎn),b放在水平導(dǎo)軌上.a從斜軌上高0.050m處無(wú)初速釋放.求:
(1)回路的最大感應(yīng)電流是多少?
(2)如果導(dǎo)線與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)-0.10,當(dāng)導(dǎo)線b的速率達(dá)到最大值時(shí),導(dǎo)線a的加速度是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌的上端MP間連接阻值為R=0.50Ω的電阻,導(dǎo)軌寬度L=0.40m。金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上,現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開(kāi)始下滑,通過(guò)傳感器記錄金屬棒ab下滑的距離h與時(shí)間t的關(guān)系如下表所示。(金屬棒ab和導(dǎo)軌電阻不計(jì),g=10m/s2
時(shí) 間t/s
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
下滑距離h/m
0
0.18
0.60
1.20
1.95
2.80
3.80
4.80
5.80
6.80
求:(1)在前0.4s的時(shí)間內(nèi),金屬棒ab中的平均電動(dòng)勢(shì);
(2)金屬棒的質(zhì)量m
(3)在前1.60s的時(shí)間內(nèi),電阻R上產(chǎn)生的熱量QR

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一閉合線圈固定在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,設(shè)向里為磁感強(qiáng)度B的正方向,線圈中的箭頭為電流i的正方向(如圖10所示).已知線圈中感生電流i隨時(shí)間而變化的圖像如圖所示,則磁感強(qiáng)度B隨時(shí)間而變化的圖像可能是(     )

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,水平放置的光滑金屬長(zhǎng)導(dǎo)軌MM′和NN′之間接有電阻R,導(dǎo)軌左、右兩區(qū)域分別處在方向相反且與軌道垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,方向見(jiàn)圖,設(shè)左、右區(qū)域磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B1和B2,虛線為兩區(qū)域的分界線。一根金屬棒ab放在導(dǎo)軌上并與其正交,棒和導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)。金屬棒在水平向右的恒定拉力作用下,在左面區(qū)域中恰好以速度為v做勻速直線運(yùn)動(dòng),則(   )
A.若B2=B1時(shí),棒進(jìn)入右面區(qū)域中后先做加速運(yùn)動(dòng),最后以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B.若B2=B1時(shí),棒進(jìn)入右面區(qū)域中時(shí)仍以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.若B2=2B1時(shí),棒進(jìn)入右面區(qū)域后先做減速運(yùn)動(dòng),最后以速度做勻速運(yùn)動(dòng)
D.若B2=2B1時(shí),棒進(jìn)入右面區(qū)域后先做加速運(yùn)動(dòng),最后以速度4v做勻速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹閐,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。一電阻為R的梯形導(dǎo)體框(上、下底長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)、5L)從圖示位置沿水平向右方向以速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,規(guī)定電流逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎,在下圖中線框中感應(yīng)電流與線框移動(dòng)距離x的關(guān)系圖象正確的是( )

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