在范圍足夠大，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B=0.2T，有一水平放置的光滑框架，寬度為L(zhǎng)=0.4m，如圖所示，框架上放置一質(zhì)量為0.05kg，電阻為1Ω的金屬桿cd，框架電阻不計(jì)．若cd桿以恒定加速度a=2m/s2，由靜止開(kāi)始做勻變速運(yùn)動(dòng)，則
（1）在5s內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是多少？
（2）第5s末，回路中的電流多大？
（3）第5s末，作用在cd桿上的水平外力多大？
（1）5s內(nèi)的位移：x=
1
2
at2=
1
2
×2×52m=25m
5s內(nèi)的平均速度
.
v
=
x
t
=
25
5
m/s=5m/s
所以平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：
.
E
=BL
.
v
=0.2×0.4×5V=0.4V
（2）第5s末，v=at=2×5m/s=10m/s
此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E=BLv
由歐姆定律得：I=
E
R
=
BLv
R
=
0.2×0.4×10
1
A=0.8A
（3）桿勻加速運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)牛頓第二定律得：F-F安=ma
即 F=BIL+ma=（0.2×0.8×0.4+0.05×2）N=0.164N
答：（1）在5s內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是0.4V．（2）第5s末，回路中的電流為0.8A．（3）第5s末，作用在cd桿上的水平外力為0.164N．
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：問(wèn)答題

如圖所示，間距為L(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．導(dǎo)體棒ab、cd垂直導(dǎo)軌放置，棒長(zhǎng)均為L(zhǎng)，電阻均為R，且與導(dǎo)軌電接觸良好．a(chǎn)b棒處于垂直導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度Bl隨時(shí)間均勻增加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．cd棒質(zhì)量為m，處于垂直導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，恰好保持靜止．a(chǎn)b棒在外力作用下也保持靜止，重力加速度為g．
（1）求通過(guò)cd棒中的電流大小和方向．
（2）在t0時(shí)間內(nèi)，通過(guò)ab棒的電荷量q和ab棒產(chǎn)生的熱量Q．
（3）若零時(shí)刻Bl等于零，ab棒與磁場(chǎng)Bl下邊界的距離為L(zhǎng)0，求磁感應(yīng)強(qiáng)度Bl隨時(shí)間t的變化關(guān)系．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，單匝線圈ABCD在外力作用下以速度V向右勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第二次又以速度2V勻速進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)．則下說(shuō)法說(shuō)正確的是（　�。�
A．第二次與第一次通過(guò)AB邊橫截面的電荷量之比為2：1
B．第二次與第一次線圈中產(chǎn)生的熱量之比為4：1
C．第二次與第一次線圈中最大電流之比為2：1

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，兩根完全相同的“V”字形導(dǎo)軌OPQ與KMN倒放在絕緣水平面上，兩導(dǎo)軌都在豎直平面內(nèi)且正對(duì)、平行放置，其間距為L(zhǎng)，電阻不計(jì)．兩條導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，所形成的兩個(gè)斜面與水平面的夾角都是α．兩個(gè)金屬棒ab和a′b′的質(zhì)量都是m，電阻都是R，與導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好．空間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．
（1）如果兩條導(dǎo)軌皆光滑，讓a′b′固定不動(dòng)，將ab釋放，則ab達(dá)到的最大速度是多少？
（2）如果將ab與a′b′同時(shí)釋放，它們所能達(dá)到的最大速度分別是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖甲所示，空間存在一寬度為2L有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．在光滑絕緣水平面內(nèi)有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬線框，其質(zhì)量m=1kg、電阻R=4Ω，在水平向左的外力F作用下，以初速度v0=4m/s勻減速進(jìn)入磁場(chǎng)，線框平面與磁場(chǎng)垂直，外力F大小隨時(shí)間t變化的圖線如圖乙所示．以線框右邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，求：
（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
（2）線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)線框的電荷量q；
（3）判斷線框能否從右側(cè)離開(kāi)磁場(chǎng)？說(shuō)明理由．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，一個(gè)足夠長(zhǎng)的“門”形金屬導(dǎo)軌NMPQ固定在水平面內(nèi)，MN、PQ兩導(dǎo)軌間的寬度L=0.50m，一根質(zhì)量為m=0.50kg的均勻金屬棒ab橫跨在導(dǎo)軌上且接觸良好，abMP恰好圍成一個(gè)正方形，該導(dǎo)軌平面處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可以調(diào)節(jié)的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力均為fm=1.0N，ab棒的電阻為R=0.10Ω，其他各部分電阻均不計(jì)，開(kāi)始時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.50T
（1）若從某時(shí)刻（t=0）開(kāi)始，調(diào)節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小使其以
△B
△t
=0.20T/s的變化率均勻增加，則經(jīng)過(guò)多少時(shí)間ab棒開(kāi)始滑動(dòng)？
（2）若保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小不變，從t=0時(shí)刻開(kāi)始，給ab棒施加一個(gè)水平向右的拉力F，使它以a=4.0m/s2的加速度勻加速運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)推導(dǎo)出拉力F的大小隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式，并在所給的F-t坐標(biāo)上作出拉力F隨時(shí)間t變化的F-t圖線．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=0.40m，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間接有阻值為R=0.30Ω的電阻，一電阻為r=0.20Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上．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在不同時(shí)刻的位置（如下表），導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度g=10m/s2．求：
時(shí)刻t/s00.100.200.300.400.500.600.70
位置x/m00.100.300.701.201.702.202.70
（1）在前0.4s的時(shí)間內(nèi)，金屬棒ab電動(dòng)勢(shì)的平均值
.
E
；
（2）金屬棒的質(zhì)量m；
（3）在前0.7s的時(shí)間內(nèi)，回路產(chǎn)生的焦耳熱Q．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

如圖所示，兩光滑導(dǎo)軌相距為L(zhǎng)，傾斜放置，與水平地面夾角為θ，上端接一電容為C的電容器．導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒平行地面放置，導(dǎo)體棒離地面的高度為h，磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與兩導(dǎo)軌所決定的平面垂直，開(kāi)始時(shí)電容器不帶電．將導(dǎo)體棒由靜止釋放，整個(gè)電路電阻不計(jì)，則（　�。�
A．導(dǎo)體棒先做加速運(yùn)動(dòng)，后作勻速運(yùn)動(dòng)
B．導(dǎo)體棒一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a=
mgsinα
m+CB2L2
C．導(dǎo)體棒落地時(shí)瞬時(shí)速度v=
2mgh
m+CB2L2
D．導(dǎo)體棒下落中減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，機(jī)械能守恒

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，一水平放置的平行導(dǎo)體框的寬度L=0.5m，左端接有R=0.2Ω的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向下，現(xiàn)有一導(dǎo)體棒ab垂直跨放在框架上，并能無(wú)摩擦地沿框架滑動(dòng)，框架及導(dǎo)體ab的電阻不計(jì)，當(dāng)導(dǎo)體棒ab以v=4.0m/s的速度向右勻速滑動(dòng)時(shí)．則：
（1）導(dǎo)體棒ab上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小及感應(yīng)電流的方向分別為如何？
（2）要維持導(dǎo)體棒ab向右勻速運(yùn)行，作用在導(dǎo)體棒ab上的水平外力為多少？方向怎樣？
（3）電阻R上產(chǎn)生的熱功率為多大？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案