如圖所示,光滑金屬導軌PN與QM相距1m,電阻不計,兩端分別接有電阻R1和R2,且R1=6Ω,R2=3Ω,ab導體棒的電阻為2Ω.垂直穿過導軌平面的勻強磁場的磁感應強度為1T.現(xiàn)使ab以恒定速度v=3m/s勻速向右移動,求:
(1)金屬棒上產(chǎn)生的感應電動勢E
(2)R1與R2消耗的電功率分別為多少?
(3)拉ab棒的水平向右的外力F為多大?
(1)金屬棒產(chǎn)生的感應電動勢E=BLv=1×1×3V=3V.
(2)整個電路的總電阻R=r+
R1R2
R1+R2
=4Ω

金屬棒中的電流I=
E
R
=
3
4
A

則外電壓的大小U=E-Ir=3-
3
4
×2V
=1.5V
則R1消耗的電功率P1=
U2
R1
=
3
8
W

R2消耗的電功率P2=
U2
R2
=
3
4
W

(3)根據(jù)平衡,外力的大小等于安培力的大。
F=BIL=1×
3
4
×1N=0.75N

答:(1)金屬棒上產(chǎn)生的感應電動勢E為3V.(2)R1與R2消耗的電功率分別為
3
8
W、
3
4
W
.(3)拉ab棒的水平向右的外力F為0.75N.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖(a),一個電阻值為R,匝數(shù)為n的圓形金屬線與阻值也為2R的電阻R1連結(jié)成閉合回路.線圈的半徑為r.在線圈包圍的空間內(nèi),存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場,磁感應強度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖(b)所示.圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0.導線的電阻不計.求0至t時間內(nèi)
(1)通過電阻R1上的電流大小和方向;
(2)通過電阻R1上的電量q.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

穿過單匝閉合線圈的磁通量每秒鐘均勻連續(xù)地增大2Wb,則( 。
A.線圈中的感應電動勢將均勻增大
B.線圈中的感應電流將均勻增大
C.線圈中的感應電動勢將保持2V不變
D.線圈中的感應電流將保持2A不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,讓閉合線圈abcd從高h處下落后,進入勻強磁場中,在bc邊開始進入磁場,到ad邊剛進入磁場的這一段時間內(nèi),表示線圈運動的v-t圖象不可能是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑平行導軌僅其水平部分處于豎直向上的勻強磁場中,金屬桿b靜止在導軌的水平部分上,金屬桿a沿導軌的弧形部分從離地h處由靜止開始下滑,運動中兩桿始終與軌道垂直并接觸良好且它們之間未發(fā)生碰撞,已知a桿的質(zhì)量ma=m0,b桿的質(zhì)量mb=
4
3
m0,且水平導軌足夠長.
(1)a和b的最終速度分別是多大?
(2)整個過程中回路釋放的電能是多少?
(3)若已知a、b桿的電阻之比Ra:Rb=3:4,其余電阻不計,則整個過程中a、b上產(chǎn)生的熱量分別是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,一個閉合三角形導線框ABC位于豎直平面內(nèi),其下方(略靠前)固定一根與線框平面平行的水平直導線,導線中通以圖示方向的恒定電流.釋放線框,它由實線位置下落到虛線位置未發(fā)生轉(zhuǎn)動,在此過程中(  )
A.線框中感應電流方向依次為ACBA→ABCA→ACBA
B.線框的磁通量為零的時,感應電流卻不為零
C.線框所受安培力的合力方向依次為向上→向下→向上
D.線框所受安培力的合力為零,做自由落體運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,寬度為L=0.2m的足夠長的平行光滑金屬導軌固定在絕緣水平面上,導軌的一端連接阻值R=1Ω的電阻.導軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場,磁感應強度大小B=5T.一根質(zhì)量m=100g的導體棒MN放在導軌上,并與導軌接觸良好,導軌和導體棒的電阻均可忽略不計.現(xiàn)用一平行于導軌的拉力拉動導體棒沿導軌向右勻速運動,運動速度v=10m/s,在運動過程中保持導體棒與導軌垂直.求:
(1)在閉合回路中產(chǎn)生的感應電流的大小.
(2)作用在導體棒上的拉力的大。
(3)當導體棒勻速運動30cm時撤去拉力,求:運動30cm和撤去拉力至棒停下來的整個過程中電阻R上產(chǎn)生的總熱量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,一對足夠長的平行粗糙導軌固定在水平面上,兩導軌間距l(xiāng)=1m,左端之間用R=3Ω的電阻連接,導軌的電阻忽略不計.一根質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=1Ω的導體桿靜置于兩導軌上,并與兩導軌垂直.整個裝置處于磁感應強度B=2T的勻強磁場中,磁場方向垂直導軌平面向上.現(xiàn)用水平向右的拉力F拉導體桿,拉力F與時間t的關(guān)系如圖乙所示,導體桿恰好做勻加速直線運動.在0~2s內(nèi)拉力F所做的功為W=
68
3
J,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)導體桿與導軌間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)在0~2s內(nèi)通過電阻R的電量q;
(3)在0~2s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量Q.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,虛線框abcd內(nèi)為一正方形勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直于紙面.實線框a′b′c′d′是一個矩形導體線框,a′b′邊與ab邊平行,且a′b′=2b′c′.若將導線框沿垂直于ab的方向勻速地拉離磁場區(qū)域,外力做的功為W1;若將導線框沿垂直于ad的方向以相同的速率勻速地拉離磁場區(qū)域,外力做的功為W2.則( 。
A.W1=W2B.W1=2W2C.2W1=W2D.4W1=W2

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同步練習冊答案