【2012?山東模擬】如下圖甲所示,兩足夠長平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L,導(dǎo)軌平面與水平面夾角α,導(dǎo)軌電阻不計。勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向上,長為L的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌電接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R,另有一條紙帶固定金屬棒ab上,紙帶另一端通過打點計時器(圖中未畫出),且能正常工作。在兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右端電路,燈泡的電阻RL=4R,定值電阻R1=2R,電阻箱電阻調(diào)到使R2=12R,重力加速度為g,現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放,同時接通打點計時器的電源,打出一條清晰的紙帶,已知相鄰點跡的時間間隔為T,如下圖乙所示,試求:

(1)求磁感應(yīng)強度為B有多大?
(2)當金屬棒下滑距離為S0時速度恰達到最大,求金屬棒由靜止開始下滑2S0的過程中,整個電路產(chǎn)生的電熱。
(1)(2)
(1)根據(jù)圖乙紙帶上打出的點跡可看出,金屬棒最終做勻速運動,且速度最大,最大值為vm=2s/T,達到最大速度時,則有mgsinα=F安  F=ILB   其中R=6R
所以mgsinα= 解得   
(2)由能量守恒知,放出的電熱Q=2S0sinα- 
代入上面的vm值,可得  
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

如圖所示,虛線范圍內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強磁場,寬度為L.一個邊長也為L的正方形閉合導(dǎo)線框在豎直面內(nèi),下底邊恰好位于磁場上邊界.將導(dǎo)線框由靜止釋放后開始做加速運動;當其下底邊到達磁場下邊界時,導(dǎo)線框剛好開始做勻速運動,直到導(dǎo)線框完全離開磁場.關(guān)于以上兩個階段中的能量轉(zhuǎn)化情況,下列說法正確的是 
    
A.第一階段導(dǎo)線框重力勢能的減少量等于其動能的增加量
B.第一階段導(dǎo)線框機械能的減少量大于導(dǎo)線框內(nèi)產(chǎn)生的電熱
C.第一階段導(dǎo)線框內(nèi)產(chǎn)生的電熱小于第二階段導(dǎo)線框內(nèi)產(chǎn)生的電熱
D.第一階段導(dǎo)線框機械能的減少量大于第二階段導(dǎo)線框機械能的減少量

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

一個200匝、面積為20 cm2的線圈,放在磁場中,磁場的方向與線圈平面成30°角,若磁感應(yīng)強度在0.05 s內(nèi)由0.1 T增加到0.5 T.在此過程中穿過線圈的磁通量的變化是_________ Wb;磁通量的平均變化率是___________ Wb/s;線圈中的感應(yīng)電動勢的大小是___________ V.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,MN為裸金屬桿,在重力的作用下,貼著豎直平面內(nèi)的光滑金屬長直導(dǎo)軌下滑,導(dǎo)軌的間距,導(dǎo)軌的上端接有的電阻,導(dǎo)軌和金屬桿的電阻不計,整個裝置處于的水平勻強磁場中,當桿穩(wěn)定勻速下落時,每秒有0.02J的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能,則這時MN桿的下落速度v的大小等于多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示的LC振蕩電路中,某時刻線圈中磁場方向向上,且電路的電流正在減小,則此時(   )
A.a(chǎn)點電勢比b點高B.電容器兩極板間場強正在減小
C.電路中電場能正在增大D.線圈中感應(yīng)電動勢正在減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,兩根相距為L的豎直平行金屬導(dǎo)軌位于磁感應(yīng)強度為B方向垂直紙面向里的勻強磁場中,導(dǎo)軌電阻不計,另外兩根與上述光滑導(dǎo)軌保持良好接觸的金屬桿ab、cd質(zhì)量均為m,電阻均為R.若要使cd靜止不動,則ab桿應(yīng)向_______運動,速度大小為___________,作用于ab桿上的外力大小為_________
.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L,在MP之間接一個阻值為R的電阻,在兩導(dǎo)軌間cdfe矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為d的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B。一質(zhì)量為m、電阻為r、長度也剛好為L的導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上,與磁場左邊界相距d,F(xiàn)用一個水平向右的力F拉棒ab,使它由靜止開始運動,其ab離開磁場前已做勻速直線運動棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸,導(dǎo)軌電阻不計,F(xiàn)隨ab與初始位置的距離x變化的情況如圖所示,F(xiàn)0已知。下列判斷正確的是:

A.棒ab在ac之間的運動一定是勻加速直線運動
B.棒ab在ce之間不可能一直做勻速運動
C.棒ab離開磁場時的速率為
D.棒ab經(jīng)過磁場的過程中,通過電阻R的電量為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示電路中,均勻變化的勻強磁場只存在于虛線框內(nèi),三個電阻阻值之比R1∶R2∶R3=1∶2∶3,其他部分電阻不計。當S3斷開,而S1、S2閉合時,回路中感應(yīng)電流為I,當S1斷開,而S2、S3閉合時,回路中感應(yīng)電流為5I,當S2斷開,而S1、S3閉合時,可判斷                                                        (    )
A.閉合回路中感應(yīng)電流為4I
B.閉合回路中感應(yīng)電流為7I
C.無法確定上下兩部分磁場的面積比值關(guān)系
D.上下兩部分磁場的面積之比為3∶25

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

用同樣材料、同樣粗細的金屬絲做成的兩個正方形線框A和B,邊長不等,且,現(xiàn)將它們以相同的速度v從右圖中所示位置,由勻強磁場B1拉進另一勻強磁場B2中,(已知兩磁場方向均垂直于紙面向里,且B1 <B2),在此過程中兩個線框中通過導(dǎo)線某一橫截面的電量之比      

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