如圖所示,足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置,一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌的上端M與P間連接阻值為R=0.30Ω的電阻,導(dǎo)軌寬度L=0.40m。電阻為r=0.20Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌電阻不計(jì),現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開(kāi)始下滑,通過(guò)傳感器記錄金屬棒ab下滑的距離,其下滑距離與時(shí)間的關(guān)系如下表所示。(g=10m/s2
時(shí) 間t(s)
0
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
下滑距離h(m)
0
0.10
0.30
0.70
1.20
1.70
2.20
2.70
求:(1)在前0.4s的時(shí)間內(nèi),金屬棒ab電動(dòng)勢(shì)的平均值;
(2)金屬棒的質(zhì)量m;
(3)在前0.7s的時(shí)間內(nèi),電阻R上產(chǎn)生的熱量QR
(1)(2)(3)0.58J
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求解;再根據(jù)牛頓第二定律求出質(zhì)量;再根據(jù)能量守恒求出熱量Q。
(1) 前0.4S內(nèi)磁通量的變化量ΔΦ=BΔS=BLh=0.24Wb
ab棒電動(dòng)勢(shì)的平均值
(2)從表格中數(shù)據(jù)可知,0.3s后棒作勻速運(yùn)動(dòng),速度
由:,,,
解得 
(3)棒在下滑過(guò)程中,有重力和安培力做功,克服安培力做的功等于回路的焦耳熱。則:            解得Q=0.58J
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線(xiàn)框,從有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方由靜止自由下落,線(xiàn)框電阻為R,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的高度為H,(L<H),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,線(xiàn)框下落過(guò)程中ab邊與磁場(chǎng)邊界平行且保持水平。已知ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)和ab邊剛穿出磁場(chǎng)時(shí)線(xiàn)框都做減速運(yùn)動(dòng),加速度大小都為.求:

(1)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)和ab邊剛出磁場(chǎng)時(shí)的速度大;
(2)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線(xiàn)框的速度大小;
(3)線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,一個(gè)U形導(dǎo)體框架,其寬度L=1m,框架所在平面與水平面的夾用α=30°。其電阻可忽略不計(jì)。設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)與U形框架的平面垂直。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B=0.2T。今有一條形導(dǎo)體ab,其質(zhì)量為m=0.5kg,有效電阻R=0.1Ω,跨接在U形框架上,并且能無(wú)摩擦地滑動(dòng),求:

(1)由靜止釋放導(dǎo)體,導(dǎo)體ab下滑的最大速度vm;
(2)在最大速度vm時(shí),在ab上釋放的電功率。(g=10m/s2)。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖5所示,兩個(gè)線(xiàn)圈套在同一個(gè)鐵芯上,線(xiàn)圈的繞向在圖中已經(jīng)標(biāo)出。左線(xiàn)圈連著平行導(dǎo)軌M和N,導(dǎo)軌電阻不計(jì),在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab,金屬棒處在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。下列說(shuō)法中正確的是(  )                                                                 
A.當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn),c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)
B.當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn),c點(diǎn)與d點(diǎn)等電勢(shì)
C.當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn),c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)
D.當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn),d點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌cd和ef水平放置,在其左端連接為θ=370的光滑金屬導(dǎo)軌ge、hc,導(dǎo)軌相距均為=1m,在水平導(dǎo)軌和傾斜導(dǎo)軌上,各放一根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿,金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好。金屬桿a、b質(zhì)量均為=0.1kg,電阻Ra=2Ω、Rb=3Ω,其余電阻不計(jì)。在水平導(dǎo)軌和斜面導(dǎo)軌區(qū)域分別有豎直向上和豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1、B2,且B1=B2=0.5T。已知t=0時(shí)起,桿a在外力F1作用下由靜止開(kāi)始水平向右運(yùn)動(dòng),桿在水平向右的F2作用下始終保持靜止?fàn)顟B(tài),且F2="0.75+0.2t" (N)。(g取10m/s2

(1)通過(guò)計(jì)算判斷桿a的運(yùn)動(dòng)情況;
(2)從t=0時(shí)刻起,求1s內(nèi)通過(guò)桿b的電量;
(3)若t=0時(shí)刻起,2s內(nèi)作用在a棒上外力做功為 3.2J,則這段時(shí)間內(nèi)b棒上產(chǎn)生的熱量為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L(zhǎng)=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(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向上.

⑴若磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,將金屬棒釋放,求金屬棒勻速下滑時(shí)電阻R兩端的電壓;
⑵若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與時(shí)間成正比,在外力作用下ab棒保持靜止,當(dāng)t=2s時(shí)外力恰好為零.求ab棒的熱功率;
⑶若磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)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(gè)周期內(nèi)回路產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,線(xiàn)圈由位置A開(kāi)始自由下落,如果在運(yùn)動(dòng)中受到的磁場(chǎng)力總小于重力,則它通過(guò)A、B、C、D四個(gè)位置時(shí)(B、D位置恰使線(xiàn)圈面積有一半在磁場(chǎng)中),加速度的關(guān)系正確的為(    )

A.a(chǎn)A>aB>aC>aD     B.a(chǎn)A=aC>aB=aD
C.a(chǎn)A=aC>aD>aB   D.a(chǎn)A=aC>aB>aD

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如下圖所示,某矩形線(xiàn)圈長(zhǎng)為L(zhǎng)、寬為d、匝數(shù)為n、總質(zhì)量為M,其電阻為R,線(xiàn)圈所在磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,最初時(shí)刻線(xiàn)圈的上邊緣與有界磁場(chǎng)上邊緣重合,若將線(xiàn)圈從磁場(chǎng)中以速度v勻速向上拉出,則:
小題1:流過(guò)線(xiàn)圈中每匝導(dǎo)線(xiàn)橫截面的電荷量是多少?
小題2:外力至少對(duì)線(xiàn)圈做多少功?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,電阻為R的矩形線(xiàn)圈,長(zhǎng)為L(zhǎng),寬為a,在外力的作用下以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng),通過(guò)寬度為d、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在下列兩種情況下求外力做的功:

(1)L<d
(2)L>d

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