如圖所示,光滑的金屬框架abc固定在水平面內(nèi),頂角=53°,金屬框架處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直水平面,t=0時,金屬棒MN受向右的水平拉力F作用,從b點開始沿bc方向以速度v做勻速運動,在運動過程中MN始終垂直于bc,且與框架接觸良好,框架bc邊和金屬棒MN單位長度的電阻均為r,框架ab邊的電阻忽略不計(sin53°=0.8)。

(1)求t時刻回路中的電流I;
(2)寫出拉力F與桿的位移x的關(guān)系式,并類比v-t圖象求位移的方法,寫出拉力F做的功W與桿的位移x的關(guān)系式;
(3)求時間t內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q。
(1);(2);(3)

試題分析:(1)桿的位移為時,
此時接入電路的桿長
感應(yīng)電動勢
回路的總電阻
t時刻回路中的電流   6分
(2)t時刻桿受到的拉力F等于安培力 
拉力F做的功W與桿的位移x的關(guān)系為   6分
(3)時間t內(nèi),回路產(chǎn)生的焦耳熱       4分
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

某同學用如圖所示的裝置測定重力加速度:
①電磁打點計時器的工作電源為______
②打出的紙帶如圖所示,與物體相連的是紙帶的______(填“左”或“右”)
③紙帶上1~9各點為計時點,則下落物體的加速度______m/s2
④若當?shù)氐闹亓铀俣葹?.8m/s2,請列出測量值與當?shù)刂亓铀俣鹊闹涤胁町惖囊粋原因______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,有一寬為L足夠長的光滑水平平行導(dǎo)軌,導(dǎo)軌處于豎直向上勻強磁場中,垂直導(dǎo)軌靜止放有兩根相同的金屬棒,每根棒質(zhì)量均為M,t =0時刻開始,給金屬棒1一水平向右的外力,使金屬棒1在很短時間內(nèi)達到速度v0,之后保持v0不變. 此時棒1成為了一個最簡單的發(fā)電機,而棒2成為了一個簡單電動機,已知t = t0時刻,金屬棒2也達到一個穩(wěn)定的速度,且此過程中導(dǎo)體棒2產(chǎn)生焦耳熱為Q,則
A.棒2的穩(wěn)定速度也為v0
B.作用于棒2的安培力做正功,做的功W ="Q"
C.外力做功為
D.作用于棒1的安培力做負功,產(chǎn)生電能E=

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m的物塊甲以3m/s的速度在光滑水平面上運動,有一輕彈簧固定其上,另一質(zhì)量也為m的物體乙以4m/s的速度與甲相向運動,如圖所示,則 (  )
A.甲、乙兩物塊在彈簧壓縮過程中,由于彈簧彈力的作用,甲乙兩物體組成的系統(tǒng)動量不守恒
B.當兩物塊相距最近時,甲物塊的速度為零
C.甲物塊的速率可達到5m/s
D.當甲物塊的速率為1m/s時,乙物塊的速率可能為2m/s,也可能為0

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

兩物塊A、B用輕彈簧相連,質(zhì)量均為m="2" kg,初始時彈簧處于原長,A、B兩物塊都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上運動,質(zhì)量M="4" kg的物塊C靜止在前方,如圖所示。B與C碰撞后二者會粘在一起運動。求在以后的運動中:

(1)當彈簧的彈性勢能最大時,物塊A的速度v1為多大?
(2)系統(tǒng)中彈性勢能的最大值EP是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,寬為L=2m、足夠長的金屬導(dǎo)軌MN和M’N’放在傾角為θ=30°的斜面上,在N和N’之間連有一個阻值為R=1.2Ω的電阻,在導(dǎo)軌上AA’處放置一根與導(dǎo)軌垂直、質(zhì)量為m=0.8kg、電阻為r=0.4Ω的金屬滑桿,導(dǎo)軌的電阻不計。用輕繩通過定滑輪將電動小車與滑桿的中點相連,繩與滑桿的連線平行于斜面,開始時小車位于滑輪的正下方水平面上的P處(小車可視為質(zhì)點),滑輪離小車的高度H=4.0m。在導(dǎo)軌的NN’和OO’所圍的區(qū)域存s在一個磁感應(yīng)強度B=1.0T、方向垂直于斜面向上的勻強磁場,此區(qū)域內(nèi)滑桿和導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ=,此區(qū)域外導(dǎo)軌是光滑的。電動小車沿PS以v=1.0m/s的速度勻速前進時,滑桿經(jīng)d=1m的位移由AA’滑到OO’位置。(g取10m/s2)求:

(1)若滑桿滑到OO’位置時細繩中拉力為10.1N,滑桿通過OO’位置時的加速度;
(2)若滑桿運動到OO’位置時繩子突然斷了,則從斷繩到滑桿回到AA’位置過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量Q為多少?(設(shè)導(dǎo)軌足夠長,滑桿滑回到AA’時恰好做勻速直線運動。)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)交流發(fā)電機轉(zhuǎn)子有n匝線圈,每匝線圈所圍面積為S,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,勻速轉(zhuǎn)動的角速度為ω,線圈內(nèi)電阻為r,外電路電阻為R。.當線圈由圖中實線位置勻速轉(zhuǎn)動90°到達虛線位置過程中,求:
(1)通過R的電荷量q為多少?
(2)R上產(chǎn)生的電熱QR為多少?
(3)外力做的功W為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

高空“蹦極”是勇敢者的游戲。蹦極運動員將彈性長繩(質(zhì)量忽略不計)的一端系在雙腳上,另一端固定在高處的跳臺上,運動員無初速地從跳臺上落下。若不計空氣阻力,則(  )
A.彈性繩開始伸直時,運動員的速度最大
B.從彈性繩開始伸直到最低點的過程中,運動員的重力勢能與彈性繩的彈性勢能之和不斷增大
C.整個下落過程中,重力對運動員的沖量與彈性繩彈力對運動員的沖量相同
D.整個下落過程中,重力對運動員所做的功等于運動員克服彈性繩彈力所做的功

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分) 圖示為一勻強電場,已知場強E=2×102N/C,F(xiàn)讓一個電量q=4×10-8C的電荷沿電場方向從M點移到N點,MN間的距離s=30cm。試求:

(1)電荷從M點移到N點電勢能的變化;
(2)M、N兩點間的電勢差。

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