水平軌道PQ、MN兩端各接一個(gè)阻值R1=R2=8Ω的電阻,軌道間距L=1.0m,軌道很長,軌道電阻不計(jì).軌道間磁場(chǎng)按如圖所示的規(guī)律分布,其中每段垂直紙面向里和向外的磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾染鶠?0cm,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=1.0T,每段無磁場(chǎng)的區(qū)域?qū)挾染鶠?0cm,導(dǎo)體棒ab本身電阻r=1.0Ω,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好.現(xiàn)使導(dǎo)體棒ab以v=1.0m/s的速度始終向右勻速運(yùn)動(dòng).求:
(1)當(dāng)導(dǎo)體棒ab從左端進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域開始計(jì)時(shí),設(shè)導(dǎo)體棒中電流方向從b流向a為正方向,通過計(jì)算后請(qǐng)畫出電流隨時(shí)間變化的i-t圖象;
(2)整個(gè)過程中流過導(dǎo)體棒ab的電流為交變電流,求出流過導(dǎo)體棒ab的電流有效值.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
(1)金屬棒在兩個(gè)磁場(chǎng)中切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為:E=BLv=1.0×1.0×1.0V=1.0V.
金屬棒中的電流為:I=
E
R+r
=
1.0
4+1
=0,2A

流過金屬棒的電流隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示.

(2)電流流過金屬棒的周期為T=
s
v
=
40×10-2
1.0
=0.40s

I2RT=2I2R△t得,I2=
2I2△t
T

所以I=0.14A.
答:(1)電流隨時(shí)間變化的i-t圖象如圖所示.
(2)流過導(dǎo)體棒ab的電流有效值為0.14A.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

電磁爐專用平底鍋的鍋底和鍋壁均由耐高溫絕緣材料制成,起加熱作用的是安裝在鍋

底平面的一系列粗細(xì)均勻半徑不同的同心導(dǎo)體環(huán)(導(dǎo)體環(huán)的分布如圖所示),導(dǎo)體環(huán)所用材料每米的電阻值為R0Ω,從中心向外第n個(gè)同心圓環(huán)的半徑為rn=nr(其中n=1,2,3,…,8,共有8個(gè)圓環(huán),r0為已知量),如圖所示。當(dāng)電磁爐開啟后,能產(chǎn)生垂直于鍋底方向的變化磁場(chǎng),該磁場(chǎng)在環(huán)狀導(dǎo)體上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)規(guī)律為:e=S·2sinωt(式中:e為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),S為環(huán)狀導(dǎo)體所包圍的圓平面的面積,ω為已知常數(shù)),那么,當(dāng)電磁爐正常工作時(shí),求:
(1)第n個(gè)導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流的有效值表達(dá)式;
(2)前三條(靠近中心的三條)導(dǎo)體環(huán)釋放的總功率有多大?
(3)假設(shè)導(dǎo)體環(huán)產(chǎn)生的熱量全部以波長為λ的紅外線光子輻射出來,  
那么第三條導(dǎo)體環(huán)上t秒鐘內(nèi)射出的光子數(shù)是多少?
(光速c和普朗克常數(shù)h為已知量,t>> 2π/ω

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,平行導(dǎo)體滑軌MM′、NN′水平放置,固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與水平面垂直向下.滑線AB.CD橫放其上靜止,形成一個(gè)閉合電路,當(dāng)AB向右滑動(dòng)的瞬間,電路中感應(yīng)電流的方向及滑線CD受到的磁場(chǎng)力方向分別為( 。
A.電流方向沿ABCD;受力方向向右
B.電流方向沿ABCD;受力方向向左
C.電流方向沿ADCB;受力方向向右
D.電流方向沿ADCB;受力方向向左

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩個(gè)不可形變的正方形導(dǎo)體框a、b連成如圖甲所示的回路,并固定在豎直平面(紙面)內(nèi),導(dǎo)體框a內(nèi)固定一小圓環(huán)c,a與c在同一豎直面內(nèi),圓環(huán)c中通人如圖乙所示的電流(規(guī)定電流逆時(shí)針方向?yàn)檎,?dǎo)體框b的MN邊處在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,則勻強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)MN邊的安培力( 。
A.0-1s內(nèi),方向向下
B.1-3s內(nèi),方向向下
C.3-5s內(nèi),先逐漸減小后逐漸增大
D.第4s末,大小為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,100匝的線圈兩端A、B與一個(gè)電壓表相連.線圈內(nèi)有垂直指向紙內(nèi)方向的磁場(chǎng),線圈中的磁通量按圖乙所示規(guī)律變化.
(1)按圖乙所示規(guī)律,電壓表的讀數(shù)應(yīng)該是多少?
(2)A、B兩端,哪端應(yīng)該與電壓表標(biāo)+號(hào)的接線柱連接?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,將一個(gè)與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的正方形多匝線圈從磁場(chǎng)中勻速拉出的過程中,拉力做功的功率( 。
A.與線圈匝數(shù)成正比
B.與線圈邊長的平方成正比
C.與導(dǎo)線的電阻率成正比
D.與導(dǎo)線橫截面積成正比

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

將沒有閉合的多匝線圈置于僅隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中,線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直,下列表述正確的是( 。
A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)
B.穿過線圈的磁通量變化越快,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大
C.產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)屬于動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)
D.既不產(chǎn)生感應(yīng)電流又不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,用裸導(dǎo)體做成U形框架abcd、ad與bc相距L=0.2m,其平面與水平面成θ=30°角.質(zhì)量為m=1kg的導(dǎo)體棒PQ與ab、cd接觸良好,回路的總電阻為R=1Ω.整個(gè)裝置放在垂直于框架平面的變化磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化情況如圖乙所示(設(shè)圖甲中B的方向?yàn)檎较颍畉=0時(shí),B0=10T、導(dǎo)體棒PQ與cd距離x0=0.5m.若PQ始終靜止,關(guān)于PQ與框架間的摩擦力大小在0~t1=0.2s時(shí)間內(nèi)的變化情況,g取10m/s2,下面判斷正確的是( 。
A.一直增大B.一直減小
C.先減小后增大D.先增大后減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,邊長為O.5m和O.4m的矩形線圈在上B=0.1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中從水平方向轉(zhuǎn)到豎直方向,若B與水平方向間的夾角為30°,線圈電阻為0.01Ω,則此過程中通過線圈的電荷量為( 。
A.1CB.2CC.(
3
+1)C
D.(
3
-1)C

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