如圖所示,3條平行導(dǎo)軌MNCDEF在同一平面內(nèi),MNCD相距為d1=8.3cm,CDEF相距為d2=20.0cm,導(dǎo)軌及導(dǎo)體桿的電阻忽略不計,M、E間連接電阻R1=10Ω,ND間連接電阻R2=20Ω.導(dǎo)體桿ab橫跨在3條導(dǎo)軌上,與三條導(dǎo)軌都接觸良好,桿的a端到與EF接觸的b點間的距離l=40.0cm.空間充滿勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B=0.5T,方向如圖示.

 (1)若導(dǎo)體桿在勻強磁場中勻速向右運動,速度大小為v=4.0m/s,求通過電阻R1、R2的電流大小.

(2)若導(dǎo)體桿以b為軸,在導(dǎo)軌所在的平面內(nèi)沿順時針方向轉(zhuǎn)動90°角(導(dǎo)軌MNCD都足夠長),求這過程中電流方向向下的通過電阻R1、R2的電荷量的大。

 

(1) 0.056A  ,0.0083A        (2)2.24×10-3C   , 2.6×10-4C

  


解析:

(1)導(dǎo)體桿在向右勻速運動過程中,構(gòu)成兩個閉合電路,一個是MNEF間的桿、導(dǎo)軌及電阻R1;另一個是CDEF間的桿、導(dǎo)軌及電阻R2.電流分別為

(2)在穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化的過程中,感應(yīng)電動勢的平均值,感應(yīng)電流的平均值

通過電路某截面的總電量

a端轉(zhuǎn)至與MN相交之前,通過電阻R1、R2的電流方向都是向下,流過它們的電量分別是C;C.C.

a端從與MN相交轉(zhuǎn)至與EF相交的過程中,電阻R1、R2串聯(lián),通過R1的電流方向仍為向下,而通過R2的電流方向是向上.流過它們的電量相等,是

C.

對電阻R1來說,兩階段電流方向相同,因此Q1=Q1′+Q1″=2.24×10-3C;

對電阻R2來說,兩階段電流方向相反,因此Q2=Q2′-Q2″=2.6×10-4C.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?資陽三模)如圖所示,兩根正對的距離為L=1m的平行金屬直物直MN、M’、N'位于同一水平面上,兩端M、M’之間接一阻值為R=4Ω的定值電阻,NN’端與兩條位于豎直平面內(nèi)的半徑均為Ro=0.4m的半圓形光滑金屬習(xí)口直NP,N'P’平滑連接直軌道的右側(cè)處于豎直向下、磁感應(yīng)強度為B=1T的勻強磁場中,磁場區(qū)域的寬度為s=0.5m,且其右邊界與NN’重合.現(xiàn)有一質(zhì)量為m=lkg,電阻為r=1Ω的一導(dǎo)體桿ab靜止在距磁場的左邊界也為s處.在與桿垂直的,水平向右且大小為38N的恒力F作用下ab桿開始運動.當運動至磁場右邊界時撤去F,結(jié)果導(dǎo)休桿ab恰好能以最小的速度通過半圓形習(xí)U首的最高點PP'.已知導(dǎo)體桿ab在運動過程中與輛連接觸良好,且始終與軌道垂直,導(dǎo)體桿ab與直軌道之間的動摩擦因數(shù)為μ=02,軌道的電阻可忽略不計,重力加速度g取l Om/s2,求:
(1)ab剛進入磁場時桿中電流的大小和方向;
(2)ab穿過磁場的過程中,通過ab桿的電量;
(3)ab穿過磁場的過程中,ab桿損失的機械能和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩根正對的距離為L=1m的平行金屬直物直MN、M’、N'位于同一水平面上,兩端M、M’之間接一阻值為R=4的定值電阻,NN’端與兩條位于豎直平面內(nèi)的半徑均為Ro=0.4m的半圓形光滑金屬習(xí)口直NP, N' P’平滑連接直軌道的右側(cè)處于豎直向下、磁感應(yīng)強度為B=1T的勻強磁場中,磁場區(qū)域的寬度為s=0.5m,且其右邊界與NN’重合.現(xiàn)有一質(zhì)量為m=lkg,電阻為r=1的一導(dǎo)體桿ab靜止在距磁場的左邊界也為s處.在與桿垂直的,水平向右且大小為38N的恒力F作用下ab桿開始運動.當運動至磁場右邊界時撤去F,結(jié)果導(dǎo)休桿ab恰好能以最小的速度通過半圓形習(xí)U首的最高點PP'.已知導(dǎo)體桿ab在運動過程中與輛連接觸良好,且始終與軌道垂直,導(dǎo)體桿ab與直軌道之間的動摩擦因數(shù)為=02,軌道的電阻可忽略不計,重力加速度g取l Om/s2,求:

      (1)ab剛進入磁場時桿中電流的大小和方向;

      (2)a6穿過磁場的過程中,通過ab桿的電量;

      (3)ab穿過磁場的過程中,ab桿損失的機械能和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來源:2012年四川省資陽市高考物理三模試卷(解析版) 題型:解答題

如圖所示,兩根正對的距離為L=1m的平行金屬直物直MN、M’、N'位于同一水平面上,兩端M、M’之間接一阻值為R=4Ω的定值電阻,NN’端與兩條位于豎直平面內(nèi)的半徑均為Ro=0.4m的半圓形光滑金屬習(xí)口直NP,N'P’平滑連接直軌道的右側(cè)處于豎直向下、磁感應(yīng)強度為B=1T的勻強磁場中,磁場區(qū)域的寬度為s=0.5m,且其右邊界與NN’重合.現(xiàn)有一質(zhì)量為m=lkg,電阻為r=1Ω的一導(dǎo)體桿ab靜止在距磁場的左邊界也為s處.在與桿垂直的,水平向右且大小為38N的恒力F作用下ab桿開始運動.當運動至磁場右邊界時撤去F,結(jié)果導(dǎo)休桿ab恰好能以最小的速度通過半圓形習(xí)U首的最高點PP'.已知導(dǎo)體桿ab在運動過程中與輛連接觸良好,且始終與軌道垂直,導(dǎo)體桿ab與直軌道之間的動摩擦因數(shù)為μ=02,軌道的電阻可忽略不計,重力加速度g取l Om/s2,求:
(1)ab剛進入磁場時桿中電流的大小和方向;
(2)ab穿過磁場的過程中,通過ab桿的電量;
(3)ab穿過磁場的過程中,ab桿損失的機械能和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱.

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