如圖所示,兩根水平平行固定的光滑金屬導軌寬為L,足夠長,在其上放里兩根長也為L且與導軌垂直的金屬棒ab和cd,它們的質(zhì)量分別為2m、m,電阻阻值均為R(金屬導軌及導線的電阻均可忽略不計),整個裝置處在磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中.
(1)現(xiàn)把金屬棒ab鎖定在導軌的左端,如圖甲,對 cd施加與導軌平行的水平向右的恒力F,使金屬棒cd向右沿導軌運動,當金屬棒cd的運動狀態(tài)穩(wěn)定時,金屬棒cd的運動速度是多大?
(2)若對金屬棒ab解除鎖定,如圖乙,使金屬棒cd獲得瞬時水平向右的初速度v0,當它們的運動狀態(tài)達到穩(wěn)定的過程中,流過金屬棒ab的電量是多少?整個過程中ab和cd相對運動的位移是多大?
(1)
(2) 流過ab的電量為
整個過程中ab和cd相對運動的位移是。
 (1)當cd棒穩(wěn)定時,恒力F和安培力大小相等,方向相反,以速度v勻速度運動,有,又,得
(2) ab棒在安培力作用下加速運動,而cd在安培力作用下減速運動,當它們的速度相同,達到穩(wěn)定狀態(tài)時,回路中的電流消失,ab、cd棒開始做勻速運動.設(shè)這一過程經(jīng)歷的時間為t,最終ab、cd棒的速度為,通過ab棒的電量為Q.則對于ab棒由動量定理得,即。同理,對于cd棒有,即,得。
設(shè)整個過程中ab和cd的相對位移為s,由法拉第電磁感應定律得
流過ab的電量為
則由,得
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一個圓形線圈的匝數(shù)n=1000,線圈面積S=200,線圈的電阻為r=1Ω,在線圈外接一個阻值R=4Ω的電阻,電阻的一端b跟地相接,把線圈放入一個方向垂直線圈平面的勻強磁場中,磁感應強度隨時間變化規(guī)律如圖線B-t所示.求:

(1)從計時起t=3s,t=5s時穿過線圈的磁通量是多少?
(2)a點的最高電勢和最低電勢各多少?

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如圖甲所示,由均勻電阻絲做成的正方形 線框abcd的電阻為R1,ab=bc=cd=da=l,現(xiàn)將線框以與ab垂直的速度v勻速穿過一寬度為2l、磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域,整個過程中ab、cd兩邊始終保持與邊界平行.令線框的cd邊剛與磁場左邊界重合時t=O,電流沿abcda流動的方向為正.
(1)在圖乙中畫出線框中感應電流隨時間變化的圖象.
(2)在圖丙中畫出線框中a、b兩點間電勢差Uab隨時間t變化的圖象.
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

平行軌道PQ、MN兩端各接一個阻值R1=R2=8Ω的電阻,軌道間距L="1" m,軌道很長,本身電阻不計.軌道間磁場按如圖所示的規(guī)律分布,其中每段垂直紙面向里和向外的磁場區(qū)域?qū)挾染鶠? cm,磁感應強度的大小均為B="1" T,每段無磁場的區(qū)域?qū)挾染鶠? cm,導體棒ab本身電阻r=1Ω,與軌道接觸良好.現(xiàn)使ab以v="10" m/s向右勻速運動.求:
(1)當導體棒ab從左端進入磁場區(qū)域時開始計時,設(shè)電流方向從a流向b為正方向,請畫出流過導體棒ab的電流隨時間變化關(guān)系的i-t圖象.
(2)整個過程中流過導體棒ab的電流為交變電流,求出流過導體棒ab的電流有效值.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,在水平面上有兩條平行導電導軌MN、PQ,導軌間距離為,勻強磁場垂直于導軌所在的平面(紙面)向里,磁感應強度的大小為B,兩根金屬桿1、2擺在導軌上,與導軌垂直,它們的質(zhì)量和電阻分別為,兩桿與導軌接觸良好,與導軌間的動摩擦因數(shù)為,已知:桿1被外力拖動,以恒定的速度沿導軌運動;達到穩(wěn)定狀態(tài)時,桿2也以恒定速度沿導軌運動,導軌的電阻可忽略,求此時桿2克服摩擦力做功的功率。
      

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,寬L=1m、傾角的光滑平行導軌與電動勢E=3.0V、內(nèi)阻r=0.5的電池相連接,處在磁感應強度、方向豎直向上的勻強磁場中。質(zhì)量m=200g、電阻R=1的導體ab從靜止開始運動。不計期于電阻,且導軌足夠長。試計算:
(1)若在導體ab運動t=3s后將開關(guān)S合上,這時導體受到的安培力是多大?加速度是多少?
(2)導體ab的收尾速度是多大?
(3)當達到收尾速度時,導體ab的重力功率、安培力功率、電功率以及回路中焦耳熱功率和化學功率各是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑平行的水平金屬導軌MNPQ相距l,在M點和P點間接一個阻值為R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下、寬為d的勻強磁場,磁感強度為B。一質(zhì)量為m,電阻為r的導體棒ab,垂直擱在導軌上,與磁場左邊界相距d0,F(xiàn)用一大小為F、水平向右的恒力拉ab棒,使它由靜止開始運動,棒ab在離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運動(棒ab與導軌始終保持良好的接觸,導軌電阻不計)。求:
(1)棒ab在離開磁場右邊界時的速度;
(2)棒ab通過磁場區(qū)的過程中整個回路所消耗的電能;
(3)試分析討論ab棒在磁場中可能的運動情況。
                                                             

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,平行導軌水平放置,勻強磁場的方向垂直于導軌平面,兩金屬棒、和軌道組成閉合電路,用水平恒力F向右拉,使分別以的速度向右勻速運動,若棒與軌道間的滑動摩擦力為,則回路中感應電流的功率為(    )              
A.B.C.
D.

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如圖甲所示,一個閉合矩形金屬線圈abcd從一定高度釋放,且在下落過程中線圈平面始終在豎直平面上。在它進入一個有直線邊界的足夠大的勻強磁場的過程中,取線圈dc邊剛進磁場時t=0,則描述其運動情況的圖線可能是圖乙中的()

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