如圖所示,導(dǎo)體框架的平行導(dǎo)軌間距d=1m,框架平面與水平面夾角θ=300,勻強(qiáng)磁場方向垂直框架平面向上,且B=0.2T,導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m=0.2kg,電阻不計(jì),水平跨在導(dǎo)軌上,且可無摩擦滑動,定值電阻的阻值R=0.1(g取10m/s2)求:

⑴ab下滑的最大速度;
⑵以最大速度下滑時(shí),電阻R的熱功率。
(1)2.5m/s   (2)2.5W

試題分析:(1)當(dāng)加速度a=0時(shí),導(dǎo)體棒的速度最大,有:
聯(lián)立解得
(2)當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到最大后做勻速直線運(yùn)動,根據(jù)能量守恒得,重力做功的功率等于整個(gè)回路產(chǎn)生的熱功率,而整個(gè)回路產(chǎn)生的熱功率等于ab棒上電熱功率.有:
點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵會通過導(dǎo)體棒的受力,判斷其運(yùn)動情況,知當(dāng)加速度為零時(shí),導(dǎo)體棒速度最大.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖1所示,虛線MN、M′N′為一勻強(qiáng)磁場區(qū)域的左右邊界,磁場寬度為L,方向豎直向下。邊長為l的正方形閉合金屬線框abcd,以初速度v0沿光滑絕緣水平面向磁場區(qū)域運(yùn)動,經(jīng)過一段時(shí)間線框通過了磁場區(qū)域。已知l<L,甲、乙兩位同學(xué)對該過程進(jìn)行了分析,當(dāng)線框的ab邊與MN重合時(shí)記為t=0,分別定性畫出了線框所受安培力F隨時(shí)間t變化的圖線,如圖2、圖3所示,圖中S1、S2、S3和S4是圖線與t軸圍成的面積。關(guān)于兩圖線的判斷以及S1、S2、S3和S4應(yīng)具有的大小關(guān)系,下列說法正確的是
A.圖2正確,且S1>S2B.圖2正確,且S1=S2
C.圖3正確,且S3>S4D.圖3正確,且S3=S4

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

合作探究學(xué)習(xí)小組在探究線圈中感應(yīng)電流的影響因素時(shí),設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,讓一個(gè)閉合圓線圈放在勻強(qiáng)磁場中,線圈的軸線與磁場方向成30°角,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化,則下列說法正確的是
A.若把線圈的匝數(shù)增加一倍,線圈內(nèi)感應(yīng)電流變?yōu)樵瓉淼?倍
B.若把線圈的面積增加一倍,線圈內(nèi)感應(yīng)電流變?yōu)樵瓉淼?倍
C.改變線圈軸線與磁場方向的夾角大小,線圈內(nèi)感應(yīng)電流可能變?yōu)樵瓉淼?倍
D.把線圈的半徑增加一倍,線圈內(nèi)感應(yīng)電流變?yōu)樵瓉淼?倍

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,長度相等、電阻均為r的三根金屬棒AB、CD、EF,用導(dǎo)線相連,不考慮導(dǎo)線電阻。此裝置勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場的過程(勻強(qiáng)磁場寬度大于AE間距離),則EF兩端電壓u隨時(shí)間變化的圖像正確的是圖乙中的(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,處在勻強(qiáng)磁場中的矩形線圈abcd,以恒定的角速度繞ab邊轉(zhuǎn)動,磁場方向平行于紙面并與ab垂直.在t=0時(shí)刻,線圈平面與紙面重合,線圈的cd邊離開紙面向外運(yùn)動.若規(guī)定a→b→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正方向,則下圖能反映線圈感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框,金屬線框的質(zhì)量為m,電阻為R0。在金屬線框的下方有一勻強(qiáng)磁場區(qū)域,MN和PQ是勻強(qiáng)磁場區(qū)域的水平邊界,并與線框的bc邊平行,磁場方向垂直于線框平面向里,F(xiàn)使金屬線框從MN上方某一髙度處由靜止開始下落,如圖乙是金屬線框由開始下落到完全穿出勻強(qiáng)磁場區(qū)域瞬間的v-t圖象,圖象中的物理量均為已知量。重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是
 
A.金屬線框剛進(jìn)入磁場時(shí)感應(yīng)電流方向沿adcba方向
B.金屬線框的邊長為v1(t2 -t1)
C.磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為
D.金屬線框在0 - t4的時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,寬40cm的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向里,一邊長20cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi),以垂直于磁場邊界的恒定速度v=20m/s通過磁場區(qū)域,在運(yùn)動過程中,線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行,取它剛進(jìn)入磁場的時(shí)刻t=0,在下面圖乙中,正確反映感應(yīng)電流隨時(shí)間變化規(guī)律的是哪個(gè)?(   )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中有固定的金屬框架ABC,已知∠B=θ,導(dǎo)體棒DE在框架上從B點(diǎn)開始在外力作用下,沿垂直DE方向以速度v勻速向右平移,使導(dǎo)體棒和框架構(gòu)成等腰三角形回路。設(shè)框架和導(dǎo)體棒材料相同,其單位長度的電阻均為R,框架和導(dǎo)體棒均足夠長,不計(jì)摩擦及接觸電阻。關(guān)于回路中的電流I和電功率P隨時(shí)間t變化的下列四個(gè)圖像中可能正確的是圖乙中的(  )
A.①③B.①④C.②③D.②④

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,甲圖中的電容器C原來不帶電,除電阻R外,其余部分電阻均不計(jì),光滑且足夠長的導(dǎo)軌水平放置,現(xiàn)給導(dǎo)體棒ab水平向右的初速度v(V>E/BL),則甲、乙、丙三種情形下ab棒最終的運(yùn)動狀態(tài)是  (   )
A.三種情形下導(dǎo)體棒ab最終均作勻速運(yùn)動
B.甲、丙中導(dǎo)體棒ab最終將以不同的速度作勻速運(yùn)動,乙中導(dǎo)體棒ab最終靜止
C.甲、丙中導(dǎo)體棒ab最終將以相同的速度作勻速運(yùn)動,乙中導(dǎo)體棒ab最終靜止
D.三種情形下導(dǎo)體棒ab最終均靜止

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案