如圖16-7-10所示,兩條無(wú)限長(zhǎng)的光滑的平行金屬導(dǎo)電軌道MM′、NN′的電阻為零,相距l(xiāng)="0.4" m,水平放置在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B="0.5" T.ab、cd兩金屬棒長(zhǎng)度與導(dǎo)軌寬度相同,電阻均為R="0.5" Ω,垂直地跨放在導(dǎo)軌上,ab的質(zhì)量為m1="0.4" kg,cd質(zhì)量為m2="0.1" kg.開(kāi)始將cd棒鎖定在導(dǎo)軌上,給ab棒向左的一個(gè)瞬間沖量,使其以初速度v0="10" m/s開(kāi)始滑行,當(dāng)速度降為v1="5" m/s時(shí),將對(duì)cd棒的鎖定解除.

圖16-7-10
(1)在解除對(duì)cd棒的鎖定前,電路中一共產(chǎn)生了多少焦耳熱?
(2)在cd棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),cd棒的加速度是多大?
(3)cd棒能獲得的最大速度是多大?
(1)15 J  (2)2 m/s2  (3)4 m/s
(1)在解除對(duì)cd棒的鎖定前,電路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=m1v02-m1v12=(×0.4×102-×0.4×52) J="15" J.
(2)在cd棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),ab棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Blv1=0.5×0.4×5 V="1.0" V
回路中的感應(yīng)電流為I=="1.0" A
cd棒受到的安培力為F=BIl=0.5×1.0×0.4 N="0.2" N
cd棒的加速度為a= m/s2="2" m/s2.
(3)ab棒和cd棒組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,m1v1=(m1+m2)v
v= m/s="4" m/s,即為m2最大速度.
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:計(jì)算題

如圖所示,固定于水平桌面上足夠長(zhǎng)的兩平行導(dǎo)軌PO、MN,PQ、MN的電阻不計(jì),間距為d=0.5m.PM兩端接有一只理想電壓表,整個(gè)裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.電阻均為r=0.1Ω,質(zhì)量分別為m1=300gm2=500g的兩金屬棒L1、L2平行的擱在光滑導(dǎo)軌上,現(xiàn)固定棒L1L2在水平恒力F=0.8N的作用下,由靜止開(kāi)始做加速運(yùn)動(dòng),試求:
(1)當(dāng)電壓表的讀數(shù)為U=0.2V時(shí),棒L2的加速度多大?
(2)棒L2能達(dá)到的最大速度vm.
(3)若在棒L2達(dá)到最大速度vm時(shí)撤去外力F,并同時(shí)釋放棒L1,求棒L2達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的速度值.
(4)若固定棒L1,當(dāng)棒L2的速度為v,且離開(kāi)棒L1距離為S的同時(shí),撤去恒力F,為保持棒L2做勻速運(yùn)動(dòng),可以采用將B從原值(B0=0.2T)逐漸減小的方法,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化(寫(xiě)出B與時(shí)間t的關(guān)系式)?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在一根軟鐵棒上繞有一組線圈,a、c是線圈的兩端,b為中心抽頭。把a(bǔ)、b兩端接上兩根平行金屬導(dǎo)軌,在導(dǎo)軌間有勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直線面向里,導(dǎo)軌上放一金屬棒,當(dāng)金屬棒在導(dǎo)軌上滑動(dòng)時(shí),a、b、c各點(diǎn)間都有電勢(shì)差,若要求a與c點(diǎn)的電勢(shì)均高于b點(diǎn),則: (   )
A.金屬棒應(yīng)向右加速運(yùn)動(dòng)B.金屬棒應(yīng)向右減速運(yùn)動(dòng)
C.金屬棒應(yīng)向左加速運(yùn)動(dòng)D.金屬棒應(yīng)向左減速運(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 3-5-18 所示,有一寬為 2L 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B,方向垂直紙面向外.abcd 是由均勻電阻絲做成的邊長(zhǎng)為 L 的正方形線框,總電阻值為 R.線框以垂直磁場(chǎng)邊界的速度 v 勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,線框 ab、cd 兩邊始終與磁場(chǎng)邊界平行.則(   )

圖3-5-18
A.整個(gè)過(guò)程線圈中的電流方向始終為順時(shí)針?lè)较?/td>
B.整個(gè)過(guò)程線圈中的電流方向始終為逆時(shí)針?lè)较?/td>
C.整個(gè)過(guò)程中 ab 兩點(diǎn)的電勢(shì)差為BLv
D.整個(gè)過(guò)程中線圈產(chǎn)生的焦耳熱為

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

空間存在以ab、cd為邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向外,區(qū)域?qū)挒?i>l1,F(xiàn)有一矩形線框處在圖中紙面內(nèi),它的短邊與ab重合,邊長(zhǎng)為l2,長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度為2l1,如圖所示。某時(shí)刻線框以初速v沿與ab垂直的方向進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域,同時(shí)某人對(duì)線框施以作用力,使它的速度大小和方向保持不變。設(shè)該線框的電阻為R。從線框開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到完全離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中,人對(duì)線框作用力所做的功等于_________________。

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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,直角三角形線框固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,是一段長(zhǎng)為L(zhǎng)電阻為R的均勻?qū)Ь,的電阻可不計(jì),長(zhǎng)度為,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,F(xiàn)有一長(zhǎng)度為,電阻為的均勻?qū)Ь桿架在導(dǎo)線框上,開(kāi)始緊靠,然后沿方向在外力作用下以恒定速度端移動(dòng),移動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)線框接觸良好。當(dāng)滑過(guò)的距離為時(shí)。求:
(1)中產(chǎn)生的電流大小;
(2)外力的功率;
(3)消耗的熱功率。

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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,兩條固定的光滑的平行長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌PQ和MN相距L=2m,電阻忽略不計(jì)。兩導(dǎo)軌在同一水平面上,導(dǎo)軌上放有兩根電阻均為r=1Ω且與導(dǎo)軌垂直的細(xì)金屬桿ab和cd,處在豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,桿cd系一細(xì)繩,繩跨過(guò)定滑輪與地面上一質(zhì)量m=1kg的重物相連,不計(jì)繩與滑輪以及滑輪與軸間的摩擦。最初ab、cd均靜止,且細(xì)繩繃直但無(wú)張力。t=0時(shí)刻,ab從靜止開(kāi)始以2m/s2加速度向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng),
求:(1)t=2s末繩的張力大。
(2)若t時(shí)刻物體離開(kāi)地面,求t值。(g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖9甲所示,在x≤0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面(紙面)向里,具有一定電阻的矩形線框abcd位于xOy平面內(nèi),線框的ab邊與y軸重合.令線框從t=0的時(shí)刻起由靜止開(kāi)始沿x軸正方向做勻加速運(yùn)動(dòng),則線框中的感應(yīng)電流I(取逆時(shí)針的電流方向?yàn)檎╇S時(shí)間t的變化圖線I-t圖可能是圖9乙中的(  )




圖9

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,閉合線圈從高處自由下落一段時(shí)間后垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入一有界磁場(chǎng),從邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的這段時(shí)間內(nèi),下列說(shuō)法正確的是                                                    (   )
A.端的電勢(shì)高于
B.邊所受安培力方向?yàn)樗较蜃?/td>
C.線圈可能一直做勻速運(yùn)動(dòng)
D.線圈可能一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

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同步練習(xí)冊(cè)答案