如圖所示,寬度為L=0.2 m的足夠長的平行光滑金屬導軌固定在絕緣水平面上,導軌的一端連接阻值為R=1.0Ω的電阻。導軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場,磁感應強度大小為B = 0.2 T。一根質量為m=10g的導體棒MN放在導軌上,并與導軌始終接觸良好,導軌和導體棒的電阻均可忽略不計,F(xiàn)用垂直MN的水平拉力F拉動導體棒沿導軌向右勻速運動,速度為v = 5.0 m/s,在運動過程中保持導體棒與導軌垂直。求:

(1)在閉合回路中產生感應電流的大小I;

(2)作用在導體棒上拉力的大小F

(3)當導體棒移動50cm時撤去拉力,求整個過程中電阻R上產生的熱量Q

 

【答案】

(1)(2)F =0.008N(3)Q = 0.129J

【解析】(1)感應電動勢為     E=BLv

E=0.2V

感應電流為       

                                              (3分)

2)導體棒勻速運動,安培力與拉力平衡

F=BIL

F =0.008N               (2分)

(3) 導體棒移動50cm的時間為                   

根據(jù)焦耳定律            Q1 = I2R t  Q1=Fs

          Q1 = 0.004J 

根據(jù)能量守恒            Q2= 

Q2= 0.125J

電阻R上產生的熱量       Q = Q1+Q2

Q = 0.129J

 

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,寬度為L=0.20 m的足夠長的平行光滑金屬導軌固定在絕緣水平面上,導軌的一端連接阻值為R=1.0Ω的電阻。導軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場,磁感應強度大小為B=0.50 T。一根質量為m=10g的導體棒MN放在導軌上與導軌接觸良好,導軌和導體棒的電阻均可忽略不計,F(xiàn)用一平行于導軌的拉力拉動導體棒沿導軌向右勻速運動,運動速度v=10 m/s,在運動過程中保持導體棒與導軌垂直。求:

(1)在閉合回路中產生的感應電流的大。

(2)作用在導體棒上的拉力的大。

(3)當導體棒移動30cm時撤去拉力,求整個過程中電阻R上產生的熱量。

 

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如圖所示,寬度為L=0.2 m的足夠長的平行光滑金屬導軌固定在絕緣水平面上,導軌的一端連接阻值為R=1.0Ω的電阻。導軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場,磁感應強度大小為B = 0.2 T。一根質量為m=10g的導體棒MN放在導軌上,并與導軌始終接觸良好,導軌和導體棒的電阻均可忽略不計。現(xiàn)用垂直MN的水平拉力F拉動導體棒沿導軌向右勻速運動,速度為v = 5.0 m/s,在運動過程中保持導體棒與導軌垂直。求:

(1)在閉合回路中產生感應電流的大小I;

(2)作用在導體棒上拉力的大小F;

(3)當導體棒移動50cm時撤去拉力,求整個過程中電阻R上產生的熱量Q。

 

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科目:高中物理 來源:2012-2013學年福建省泉州一中高二下學期期中考試物理試卷(帶解析) 題型:計算題

如圖所示,寬度為L=0.20 m的足夠長的平行光滑金屬導軌固定在絕緣水平面上,導軌的一端連接阻值為R=1.0Ω的電阻。導軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場,磁感應強度大小為B="0.50" T。一根質量為m=10g的導體棒MN放在導軌上與導軌接觸良好,導軌和導體棒的電阻均可忽略不計。現(xiàn)用一平行于導軌的拉力拉動導體棒沿導軌向右勻速運動,運動速度v="10" m/s,在運動過程中保持導體棒與導軌垂直。求:

(1)在閉合回路中產生的感應電流的大。
(2)作用在導體棒上的拉力的大。

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(1)在閉合回路中產生的感應電流的大小;

(2)作用在導體棒上的拉力的大小及拉力的功率;

(3)當導體棒移動50cm時撤去拉力,求整個運動過程中電阻R上產生的熱量。

 

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