如圖所示，兩根光滑的金屬導軌MN、M′N′平行固定于同一水平面內，導軌間距為l=0.50m，電阻不計．M、M′間接有阻值R=1.6Ω的電阻．金屬棒ab垂直于導軌放置．導軌處于磁感應強度B=0.20T、方向豎直向下的勻強磁場中．金屬棒ab在外力作用下向右勻速運動，速度v=10m/s，運動過程中金屬棒ab與導軌保持良好接觸．已知金屬棒ab接入電路部分的阻值r=0.40Ω．求：
（1）金屬棒ab中電流I的大小和方向；
（2）1min內電阻R上產(chǎn)生的熱量Q．
（1）設金屬棒ab切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢為E，根據(jù)法拉第電磁感應定律、閉合電路歐姆定律：
ab棒產(chǎn)生的感應電動勢為：E=Blv=0.20×0.50×10V=1V，
電路中感應電流為：I=
E
R+r

解得：I=
1
1.6+0.4
A=0.50A
根據(jù)右手定則：電流方向b→a
（2）設1min電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q，根據(jù)焦耳定律：Q=I2Rt=24J
答：（1）金屬棒ab中電流I的大小為0.50A，電流方向b→a；
（2）1min內電阻R上產(chǎn)生的熱量Q為24J．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

足夠長的平行金屬導軌MN和PK表面粗糙，與水平面之間的夾角為α，間距為L．垂直于導軌平面向上的勻強磁場的磁感應強度為B，MP間接有阻值為R的電阻，質量為m的金屬桿ab垂直導軌放置，其他電阻不計．如圖所示，用恒力F沿導軌平面向下拉金屬桿ab，使金屬桿由靜止開始運動，桿運動的最大速度為vm，ts末金屬桿的速度為v1，前ts內金屬桿的位移為x，（重力加速度為g）求：
（1）金屬桿速度為v1時加速度的大��；
（2）整個系統(tǒng)在前ts內產(chǎn)生的熱量．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩條足夠長的平行金屬導軌相距L，與水平面的夾角為q，整個空間存在垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應強度大小均為B，虛線上方軌道光滑且磁場方向向上，虛線下方軌道粗糙且磁場方向向下．當導體棒EF以初速度v0沿導軌上滑至最大高度的過程中，導體棒MN一直靜止在導軌上，若兩導體棒質量均為m、電阻均為R，導軌電阻不計，重力加速度為g，在此過程中導體棒EF上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，求：
（1）導體棒MN受到的最大摩擦力；
（2）導體棒EF上升的最大高度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，兩個正方形虛線框之間的四個區(qū)域有大小相等的勻強磁場，左側兩個區(qū)域垂直紙面向里，右側兩個區(qū)域垂直紙面向外．現(xiàn)有一個大小與磁場區(qū)域外邊緣等大的正方形金屬線框abcd正對著磁場區(qū)域水平向右勻速運動，在線圈通過磁場區(qū)域時有下面四個圖象，其中A是電路中電流時間圖象，B是線圈中bc部分兩端電壓時間圖象，C是線框受到的安培力時間圖象，D是線框中焦耳熱功率時間圖象，則可能正確的是（　�。�
A．B．C．D．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在水平桌面上放置的足夠長的平行金屬導軌間串聯(lián)了一個電容為C、充電后電荷量為Q0的電容器，兩導軌間的距離為L；現(xiàn)將一質量為m的裸導體棒ab放在導軌上，方向與導軌垂直，整個裝置處在豎直方向的勻強磁場中，磁感應強度為B；當閉合開關S后，導體棒ab將向右運動．若導體棒與導軌接觸良好，忽略一切摩擦，則關于磁場方向以及閉合開關S后發(fā)生的現(xiàn)象，下列說法正確的是（　�。�
A．磁場方向豎直向上
B．電容器的電荷量將逐漸減少，直到不帶電
C．導體棒ab先做勻加速運動，然后做勻減速運動，直到靜止不動
D．導體棒ab先做變加速運動，然后做勻速運動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，光滑金屬直軌道MN和PQ固定在同一水平面內，MN、PQ平行且足夠長，軌道的寬L=0.5m．軌道左端接R=0.4Ω的電阻．軌道處于磁感應強度大小B=0.4T，方向豎直向下的勻強磁場中．導體棒ab在沿著軌道方向向右的力F=1.0N作用下，由靜止開始運動，導體棒與軌道始終接觸良好并且相互垂直，導體棒的電阻r=0.1Ω，軌道電阻不計．求：
（1）導體棒的速度v=5.0m/s時，導體棒受到安培力的大小F安．
（2）導體棒能達到的最大速度大小vm．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，U形導體框架寬L=1m，與水平面成α=30°角傾斜放置在勻強磁場中，磁感應強度B=0.2T，垂直框面向上．在框架上垂直框邊放有一根質量m=0.2kg、有效電阻R=0.1Ω的導體棒ab，從靜止起沿框架無摩擦下滑，設框架電阻不計，框邊有足夠長，取g=10m/s2，求：ab棒下滑的最大速度vm．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，間距l(xiāng)=1m的平行金屬導軌a1b1c1和a2b2c2分別固定在兩個豎直面內，在水平面a1b1b2a2區(qū)域內和傾角θ=30°的斜面c1b1b2c2區(qū)域內分別有磁感應強度B1=0.5T方向豎直向上和磁感應強度B2=1T、方向垂直于斜面向上的勻場磁場．電阻R=0.4Ω、質量m=0.1kg的相同導體桿PQ、MN分別垂直放置在導軌上，PQ桿的兩端固定在導軌上，離b1b2的距離s=0.5m．MN桿可沿導軌無摩擦滑動且與導軌始終接觸良好，當MN桿沿由靜止釋放沿導軌向下運動x=1m時達到最大速度．不計導軌電阻．取g=10m/s2，求：
（1）當MN桿達到最大速度時，流過PQ桿的電流大小和方向；
（2）從MN桿開始運動直到達到最大速度的過程中，PQ桿中產(chǎn)生的焦耳熱；
（3）若保持B2不變，使B1發(fā)生變化，要使MN桿一直靜止在傾斜軌道上，則B1隨時間如何變化？其變化率多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，相距為L的兩條足夠長光滑平行金屬導軌固定在水平面上，導軌由兩種材料組成．PG右側部分單位長度電阻為r0，且PQ=QH=GH=L．PG左側導軌與導體棒電阻均不計．整個導軌處于勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下，磁感應強度為B．質量為m的導體棒AC在恒力F作用下從靜止開始運動，在到達PG之前導體棒AC已經(jīng)勻速．
（1）求當導體棒勻速運動時回路中的電流；
（2）若導體棒運動到PQ中點時速度大小為v1，試計算此時導體棒加速度；
（3）若導體棒初始位置與PG相距為d，運動到QH位置時速度大小為v2，試計算整個過程回路中產(chǎn)生的焦耳熱．

查看答案和解析>>

同步練習冊答案