【題目】半徑分別為r和2r的同心圓形導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，一長(zhǎng)為r、質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的直導(dǎo)體棒AB置于圓導(dǎo)軌上面，BA的延長(zhǎng)線通過(guò)圓導(dǎo)軌中心O，裝置的俯視圖如圖所示．整個(gè)裝置位于一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向豎直向下．在內(nèi)圓導(dǎo)軌的C點(diǎn)和外圓導(dǎo)軌的D點(diǎn)之間接有一阻值為R的電阻(圖中未畫(huà)出)．直導(dǎo)體棒在水平外力作用下以角速度ω繞O逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸．設(shè)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻均可忽略．重力加速度大小為g.求：

(1)通過(guò)電阻R的感應(yīng)電流的方向和大�。�

(2)外力的功率．

【答案】(1)方向?yàn)镃→D 大小為 (2) ＋

【解析】根據(jù)右手定則、法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律及能量守恒定律解題．

(1)根據(jù)右手定則，得導(dǎo)體棒AB上的電流方向?yàn)锽→A，

故電阻R上的電流方向?yàn)镃→D.

設(shè)導(dǎo)體棒AB中點(diǎn)的速度為v，則v＝

而vA＝ωr，vB＝2ωr

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，導(dǎo)體棒AB上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝Brv

根據(jù)閉合電路歐姆定律得I＝，

聯(lián)立以上各式解得通過(guò)電阻R的感應(yīng)電流的大小為I＝.

(2)根據(jù)能量守恒定律，外力的功率P等于安培力與摩擦力的功率之和，

即P＝BIrv＋fv，

而f＝μmg

解得P＝＋

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為交流發(fā)電機(jī)示意圖，匝數(shù)N=100匝的矩形線圈，邊長(zhǎng)分別為10cm和20cm，內(nèi)阻為5Ω，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′ 軸以rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈和外部20Ω的電阻R相連接，已知線圈繞OO′ 軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值，求：

（1）電壓表和電流表示數(shù)？

（2）電阻R上所消耗的電功率是多少？

（3）由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，通過(guò)R的電量是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)室里的交流發(fā)電機(jī)可簡(jiǎn)化為如圖所示的模型，正方形線圈（電阻不計(jì)）在水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁感線的OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。今在發(fā)電機(jī)的輸出端接一個(gè)電阻R和理想電壓表，并讓線圈每秒轉(zhuǎn)25圈，讀出電壓表的示數(shù)為10V。已知R＝10Ω，線圈電阻忽略不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 線圈位于圖中位置時(shí)，線圈中的瞬時(shí)電流為零

B. 從線圈經(jīng)過(guò)中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈中電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為U＝10sin50πt(V)

C. 流過(guò)電阻R的電流每秒方向改變50次

D. 電阻R上的熱功率等于10W

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩根相互平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好的導(dǎo)體棒AB和CD可以自由滑動(dòng)。當(dāng)AB在外力F作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A. 導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過(guò)，方向是D→C

B. 導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過(guò)，方向是C→D

C. 磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒CD的作用力向左

D. 磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒AB的作用力向右

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】彈射器豎直向上彈出一個(gè)小球，小球上升到的最大高度為h，從彈出點(diǎn)至落回到發(fā)射處的過(guò)程中，小球的位移 ， 路程 ．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】我國(guó)交流電的周期是s，頻率是50Hz，在一個(gè)周期里電流的方向變化次．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中

（1）讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)描點(diǎn)法畫(huà)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上：______．

a．斜槽必須光滑

b．通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平

c．每次釋放小球的位置必須相同

d．小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸

e．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線

（2）如圖所示是某同學(xué)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的物體運(yùn)動(dòng)軌跡的一部分,O、a、b、c是運(yùn)動(dòng)軌跡上的四個(gè)點(diǎn),以O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系(Oa部分不完整),a、b、c三點(diǎn)的坐標(biāo)如圖,則物體運(yùn)動(dòng)的初速度為_______m/s（g=10m/s2）．（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

（3）小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的速度為_____m/s． （可用根號(hào)表示）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】我國(guó)月球探測(cè)計(jì)劃“嫦娥工程”已經(jīng)啟動(dòng)，科學(xué)家對(duì)月球的探索會(huì)越來(lái)越深入。

（1）若已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)，月球繞地球的運(yùn)動(dòng)近似看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，試求出月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；

（2）若宇航員隨登月飛船登陸月球后，在月球表面高度為h的某處以速度v0水平拋出一個(gè)小球，小球飛出的水平距離為x。已知月球半徑為R月，引力常量為G，試求出月球的質(zhì)量M月。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖示為由粗細(xì)均勻的細(xì)玻璃管彎曲成的“雙U形管”，a、b、c、d為其四段豎直的部分，其中a、d上端是開(kāi)口的，處在大氣中。管中的水銀把一段氣體柱密封在b、c內(nèi)，達(dá)到平衡時(shí)，管內(nèi)水銀面的位置如圖所示。現(xiàn)緩慢地降低氣柱中氣體的溫度，若c中的水銀面上升了一小段高度Δh，則

A. b中的水銀面也上升Δh

B. b中的水銀面也上升，但上升的高度小于Δh

C. 氣柱中氣體壓強(qiáng)的減少量等于高為Δh的水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)

D. 氣柱中氣體壓強(qiáng)的減少量等于高為2Δh的水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案