質(zhì)量為m=0.04Kg的導(dǎo)電細(xì)桿ab置于傾角為300的平行放置的光滑導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌寬為d=0.4m,桿ab與導(dǎo)軌垂直,如圖所示,勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面且方向向下,磁感應(yīng)強度為B=1T。已知電源電動勢E=1.5V,內(nèi)阻r=0.2Ω,試求當(dāng)電阻R取值為多少時,釋放細(xì)桿后桿ab保持靜止不動。導(dǎo)軌和細(xì)桿的電阻均忽略不計,g取10m/s2。

試題分析:通電導(dǎo)體在磁場中受到的安培力為:,方向沿斜面向上…(2分)
設(shè)電流為I時,導(dǎo)體桿剛好靜止不動,分析受力可得:
分析導(dǎo)體桿的受力可得: …(3分),  解得:(A)
根據(jù)閉合電路歐姆定律可得:…(3分) 解得:…(2分)
點評:解答這類問題的關(guān)鍵是正確分析安培力的變化,正確分析運動過程中速度、加速度的變化情況,然后列力學(xué)方程求解.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,勻強磁場垂直于圓形線圈指向紙里, a、b、c、d為圓形線圈上等距離的四點,現(xiàn)用外力作用在上述四點,將線圈拉成正方形.設(shè)線圈導(dǎo)線不可伸長,且線圈仍處于原先所在的平面內(nèi),則在線圈發(fā)生形變的過程中  (     )
A.線圈中將產(chǎn)生abcd方向的感應(yīng)電流
B.線圈中將產(chǎn)生adcb方向的感應(yīng)電流
C.線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向先是abcd,后是adcb
D.線圈中無感應(yīng)電流產(chǎn)生

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,光滑導(dǎo)軌傾斜放置,其下端連接一個燈泡,勻強磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面,當(dāng)ab棒下滑到穩(wěn)定狀態(tài)時,小燈泡獲得的功率為P0,除燈泡外,其他電阻不計,要使穩(wěn)定狀態(tài)燈泡的功率變?yōu)?P0,下列措施正確的是 (  ).
A.換一個電阻為原來一半的燈泡
B.把磁感應(yīng)強度B增為原來的2倍
C.換一根質(zhì)量為原來的倍的金屬棒
D.把導(dǎo)軌間的距離增大為原來的

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在距離水平地面h=0.8 m的虛線的上方,有一個方向垂直于紙面水平向內(nèi)的勻強磁場,正方形線框abcd的邊長l=0.2 m,質(zhì)量m=0.1 kg,電阻R=0.08 Ω。一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪,一端連線框,另一端連一質(zhì)量M=0.2 kg的物體A。開始時線框的cd在地面上,各段繩都處于伸直狀態(tài),從如圖所示的位置由靜止釋放物體A,一段時間后線框進入磁場運動,已知線框的ab邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動。當(dāng)線框的cd邊進入磁場時物體A恰好落地,同時將輕繩剪斷,線框繼續(xù)上升一段時間后開始下落,最后落至地面。整個過程線框沒有轉(zhuǎn)動,線框平面始終處于紙面內(nèi),g取10 m/s2。求:

(1)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B?
(2)線框從開始運動至運動到最高點,用了多長時間?
(3)線框落地時的速度多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,質(zhì)量為m、邊長為L的正方形線框,從有界的勻強磁場上方由靜止自由下落,線框電阻為R,勻強磁場的高度為H,(L<H),磁感應(yīng)強度為B,線框下落過程中ab邊與磁場邊界平行且保持水平。已知ab邊剛進入磁場時和ab邊剛穿出磁場時線框都做減速運動,加速度大小都為.求:

(1)ab邊剛進入磁場時和ab邊剛出磁場時的速度大小;
(2)cd邊剛進入磁場時,線框的速度大;
(3)線框進入磁場的過程中,產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如下圖所示,相距為d的兩條水平虛線L1、L2之間是方向水平向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,質(zhì)量為m、電阻為R的正方形線圈abcd邊長為L(L<d),將線圈在磁場上方高h(yuǎn)處由靜止釋放,cd邊剛進入磁場時速度為v0,cd邊剛離開磁場時速度也為v0,則線圈穿越磁場的過程中(從cd邊剛?cè)氪艌鲆恢钡絘b邊剛離開磁場)(  )
A.感應(yīng)電流做功為mgL
B.線圈進入磁場的過程中一直做減速運動
C.線圈的最小速度可能為
D.線圈的最小速度一定為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在光滑的水平地面上方,有兩個磁感應(yīng)強度大小均為B,方向相反的水平勻強磁場,如圖所示,PQ為兩個磁場的邊界,磁場范圍足夠大。一個半徑為a,質(zhì)量為m,電阻為R的金屬圓環(huán)垂直磁場方向,以速度v從如圖位置向右運動,當(dāng)圓環(huán)運動到直徑剛好與邊界線PQ重合時,圓環(huán)的速度為v/2,則下列說法正確的是(    ) 
A.此時圓環(huán)中的電功率為B.此時圓環(huán)的加速度為
C.此過程中通過圓環(huán)截面的電量為D.此過程中回路產(chǎn)生的電能為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

閉合導(dǎo)體線框的質(zhì)量可以忽略不計,將它從如圖所示位置勻速向右拉出勻強磁場。若第一次用0.5 s拉出,線圈產(chǎn)生的熱量為Q1,通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為q1;第二次用0.3 s拉出,線圈產(chǎn)生的熱量為Q 2,通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為q2,則 (  )
A.Q1Q2,q1q2B.Q1Q2,q1q2
C.Q1Q2q1q2D.Q1Q2,q1q2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,兩根足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L=1m,導(dǎo)軌平面與水平面成=30°角,上端連接的電阻.質(zhì)量為m=0.2kg、阻值的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,距離導(dǎo)軌最上端d=4m,整個裝置處于勻強磁場中,磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面向上.

⑴若磁感應(yīng)強度B=0.5T,將金屬棒釋放,求金屬棒勻速下滑時電阻R兩端的電壓;
⑵若磁感應(yīng)強度的大小與時間成正比,在外力作用下ab棒保持靜止,當(dāng)t=2s時外力恰好為零.求ab棒的熱功率;
⑶若磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律是(T),在平行于導(dǎo)軌平面的外力F作用下ab棒保持靜止,求一個周期內(nèi)回路產(chǎn)生的熱量.

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同步練習(xí)冊答案