有人設(shè)計了一種可測速的跑步機，測速原理如圖所示。該機底面固定有間距為L、長度為d的平行金屬電極。電極間充滿磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場，且接有電壓表和電阻R。循環(huán)絕緣橡膠帶上鍍有n根間距為d的平行細(xì)金屬條，磁場中始終僅有一根金屬條，且與電極接觸良好，金屬條電阻為r。若橡膠帶勻速運動時，電壓表讀數(shù)為U，設(shè)人與跑步機間無相對滑動，求：

（1）橡膠帶勻速運動的速率；
（2）橡膠帶克服安培力做功的功率；
（3）若人經(jīng)過較長時間跑步距離為s（s » nd），則流過每根金屬條的電量q為多少 ；

（1）（2）（3）

解析試題分析：（1）由閉合電路歐姆定律得（2分）
由法拉第電磁感應(yīng)定律：（2分）
解得：橡膠帶勻速運動的速率為   （1分）
（2）（5分）
（3）總電荷量為（3分）
流過每根金屬條的電量為（2分）
考點：考查了導(dǎo)體切割磁感線運動，閉合回路歐姆定律，

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

兩個相同的電阻R，當(dāng)它們串聯(lián)后接在電動勢為E的電源上，通過一個電阻的電流為I；若將它們并聯(lián)后仍接在該電源上，通過一個電阻的電流仍為I，則電源的內(nèi)阻為(　　)

A．4R B．R
C． D．無法計算

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

已知一個電流表的內(nèi)阻為Rg=1k，Ig=100μA，若要改裝成量程為3V的伏特表，需__________（填“串”或“并”）聯(lián)一個阻值為__________的電阻，若改裝成量程為1A的安培表，需__________（填“串”或“并”）聯(lián)一個阻值約為__________的電阻．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，D為一電動機，電動機內(nèi)部導(dǎo)線的電阻r’＝0.4Ω，電源電動勢E＝40V，電源內(nèi)電阻r＝1Ω，當(dāng)開關(guān)S閉合時，電流表的示數(shù)為I＝4.0A，則電動機的發(fā)熱功率為____  W，轉(zhuǎn)化為的機械功率是______W．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題


高頻焊接是一種常用的焊接方法，圖1是焊接的原理示意圖。將半徑r=0.10m的待焊接環(huán)形金屬工件放在線圈中，然后在線圈中通以高頻變化的電流，線圈產(chǎn)生垂直于工件平面的勻強磁場，磁場方向垂直線圈平面向里，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖2所示。工件非焊接部分單位長度上的電阻R0=1.0×10-3??m-1，焊縫處的接觸電阻為工件非焊接部分電阻的9倍。焊接的縫寬非常小，不計溫度變化對電阻的影響。求：

（1）0~2.0?10-2s和2.0?10-2s~3.0?10-2s時間內(nèi)環(huán)形金屬工件中感應(yīng)電動勢各是多大；
（2）0~2.0?10-2s和2.0?10-2s~3.0?10-2s時間內(nèi)環(huán)形金屬工件中感應(yīng)電流的大小，并在圖3中定量畫出感應(yīng)電流隨時間變化的i-t圖象（以逆時針方向電流為正）；
（3）在t=0.10s內(nèi)電流通過焊接處所產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d=40cm，電源電動勢E=24V，內(nèi)電阻r=1Ω，電阻R=15Ω，閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0=4m/s豎直向上射入板間。若小球帶電荷量為q=1×10-2C，質(zhì)量為m=2×10-2kg，不考慮空氣阻力。那么，滑動變阻器接入電路的阻值為多大時，小球恰能達(dá)到A板？此時，電源的輸出功率是多大？（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）在科技活動中某同學(xué)利用自制的 電子秤來稱量物體的質(zhì)量，其原理如圖所示，托盤和彈簧的質(zhì)量均不計。變阻器的滑動端與彈簧上端連接（但與彈簧間不通電），當(dāng)托盤中沒有放物體時，滑動變阻器的滑動觸頭正好在變阻器的最上端；設(shè)變阻器的總電阻為R，總長度為 L，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，限流電阻的阻值為R0，彈簧勁度系數(shù)為k，不計一切摩擦和其他阻力，電壓表為理想電壓表。

（1）為使電壓表中的電壓讀數(shù)與盤中物體的重力成正比，請你在圖中完成電壓表的連接。
（2）所選用電壓表的量程。
（3）寫出物體質(zhì)量與電壓表讀數(shù)之間的關(guān)系式。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（9分）圖18為一個小型交流發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈的面積為S，共有n匝，線圈總電阻為r，可繞與磁場方向垂直的固定對稱軸OO¢轉(zhuǎn)動；線圈處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)K和電刷L保持與外電路電阻R的連接。在外力作用下線圈以恒定的角速度ω繞軸OO′勻速轉(zhuǎn)動。（不計轉(zhuǎn)動軸及滑環(huán)與電刷的摩擦）

（1）推導(dǎo)發(fā)電機線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢最大值的表達(dá)式Em=nBSω；
（2）求線圈勻速轉(zhuǎn)動過程中電流表的示數(shù)；
（3）求線圈速度轉(zhuǎn)動N周過程中發(fā)電機線圈電阻r產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示的電路中，電阻，，電源的電動勢E=12V，內(nèi)電阻r=1Ω，理想電流表A的讀數(shù)I=0.4A。求：

（1）電阻的阻值
（2）電源的輸出功率
（3）電源的效率

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