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8.如圖所示,電阻不計的平行金屬導軌MN和OP放置在水平面內(nèi).MO間接有阻值為R=3Ω的電阻,導軌相距d=lm,其間有豎直向下的勻強磁場,磁感強度B=0.5T.質(zhì)量為m=0.1kg,電阻為r=lΩ的導體棒CD垂直于導軌放置,并接觸良好.用平行于 MN的恒力F=1N向右拉動CD.CD受摩擦阻力f恒為0.5N.求
(1)經(jīng)過電阻R的感應(yīng)電流方向?
(2)CD運動的最大速度是多少?

分析 (1)應(yīng)用右手定則可以判斷出感應(yīng)電流方向,然后判斷流過電阻的電流方向.
(2)當導體棒勻速運動時速度達到最大,應(yīng)用平衡條件可以求出CD棒的最大速度.

解答 解:(1)由右手定則可知,感應(yīng)電流從D流向C,通過電阻R的電流從M流向O;
(2)導體棒受到的安培力:F安培=BId=B2hlllfvz2vR+r,
導體棒勻速運動時速度最大,由平衡條件得:F=B2bzzvtxx2vR+r+f,
解得,導體棒的最大速度:v=8m/s;
答:(1)經(jīng)過電阻R的感應(yīng)電流方向:由M流向O.
(2)CD運動的最大速度是8m/s.

點評 導體棒最終做勻速直線運動,此時導體棒的速度最大,分析清楚導體棒的運動過程是解題的前提與關(guān)鍵;應(yīng)用右手定則、安培力公式與平衡條件可以解題.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.如圖所示,豎直平面內(nèi)有平行放置的光滑導軌,導軌間距為L,電阻不計,導軌間有水平方向的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B=2T,方向如圖所示.有兩根質(zhì)量均為m=0.1kg、長度均為L=0.2m、電阻均為R=0.8Ω的導體棒ab和cd與導軌接觸良好,當用豎直向上的力F使ab棒向上做勻速運動時,cd棒剛好能靜止不動,則下列說法正確的是(g取10m/s2)( �。�
A.力F的大小為2NB.ab棒的運動速度是10m/s
C.在1s內(nèi),力F做的功為20JD.在1s內(nèi),cd棒產(chǎn)生的電熱為2.5J

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科目:高中物理 來源: 題型:作圖題

19.勻強磁場磁感應(yīng)強度B=0.2T,磁場寬度l=4m,一正方形金屬框邊長為l′=1m,每邊的電阻r=0.2Ω,金屬框以v=10m/s的速度勻速穿過磁場區(qū),其平面始終保持與磁感線方向垂直,如圖所示,求:
(1)畫出金屬框穿過磁場區(qū)的過程中,各階段的等效電路圖;
(2)畫出金屬框穿過磁場區(qū)的過程中,金屬框內(nèi)感應(yīng)電流的i-t圖線;(要求寫出作圖依據(jù))
(3)畫出ab兩端電壓的U-t圖線.(要求寫出作圖依據(jù)).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,磁感應(yīng)強度均為B的兩個勻強磁場,分布在寬度均為a的兩個相鄰區(qū)域中,磁場邊界為理想邊界,磁場方向垂直紙面,但方向相反.一個中垂線OC長度為a的等邊三角形導線框ABC從圖示位置(AB邊平行磁場邊界)勻速向右運動.規(guī)定逆時針方向為電流的正方向,從圖中位置開始計時,在線框穿過兩磁場區(qū)域的過程中,感應(yīng)電流i隨線框的位移x變化的圖象正確的是( �。�
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

3.如圖甲所示,MN、PQ是固定于同一水平面內(nèi)相互平行的粗糙長直導軌,間距L=2.0m,R是連在導軌一端的電阻,質(zhì)量m=2.0Kg的導體棒ab垂直跨在導軌上,電壓傳感器(內(nèi)阻很大,相當于理想電壓表)與這部分裝置相連.導軌所在空間有磁感應(yīng)強度B=0.50T、方向豎直向下的勻強磁場.從t=0開始對導體棒ab施加一個水平向左的拉力,使其由靜止開始沿導軌向左運動.電壓傳感器測出R兩端的電壓隨時間變化的圖線如圖乙所示,其中OA、BC段是直線,AB之間是曲線,且BC段平行于橫軸.已知從2.4s起拉力的功率P=18W保持不變.導軌和導體棒ab的電阻均可忽略不計,導體棒ab在運動過程中始終與導軌垂直,且接觸良好.不計電壓傳感器對電路的影響.g取10m/s2.求:

(1)4.4s時導體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小、導體棒的速度大小;
(2)在2.4s至4.4s的時間內(nèi),該裝置總共產(chǎn)生的熱量Q;
(3)導體棒ab與導軌間的動摩擦因數(shù)μ和電阻R的值.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

13.高速路上敞開后車廂擋板拉鋼板的大貨車非常危險.若鋼板從車廂上滑落,將對后車造成致命的傷害;若在緊急情況下剎車,鋼板也極易破壞駕駛室危及駕駛員的生命.假設(shè)某貨車車廂長為L,車廂底板上平放一長度也為L,質(zhì)量為m的質(zhì)地均勻的鋼板.已知鋼板前端與車廂前壁恰好接觸,鋼板與車廂底板間的滑動摩擦力是其重力的k倍,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g,不計空氣阻力的影響.
(1)為了避免鋼板撞擊車廂前壁,以速度v行駛的貨車遇緊急情況剎車的距離至少是多少?
(2)若行駛途中貨車突然以加速度a0做勻加速直線運動,鋼板與貨車間將發(fā)生相對滑動,試求經(jīng)過多長時間鋼板開始往下掉?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

20.如圖所示,水平面上有兩根相距d=0.5m的足夠長的光滑的平行金屬導軌MN和PQ,它們的電阻可忽略不計,在M和P之間接有阻值為R=3.0Ω的定值電阻.導體棒ab質(zhì)量m=1.0kg,長L=0.5m,其電阻為r=1.0Ω,與導軌接觸良好.整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=0.4T.現(xiàn)在在導體棒ab上施加一個水平向右的力F,使ab以v=10m/s的速度向右做勻速運動時,求:
(1)ab中電流的方向和ab兩端的電壓多大;
(2)拉力F的大�。�
(3)如某時刻撤掉F,則從該時刻起,電阻R總的發(fā)熱量是多少.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

17.如圖所示,用輕繩AO和OB將重為G的重物懸掛在水平天花板和豎直墻壁之間,重物處于靜止狀態(tài),AO繩水平,OB繩與豎直方向的夾角為θ=30°,則求AO繩的拉力FA和OB繩的拉力FB

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18.如圖所示,一輕質(zhì)三角形框架的B處懸掛一定滑輪(質(zhì)量可忽略不計),一重力為G=500N的人通過跨過定滑輪的輕繩勻速提起一重為G=300N的物體.
(1)此時人對地面的壓力多大?
(2)橫桿AB和斜桿BC所受的力是多少?

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