(10分)如圖所示,固定于水平桌面上足夠長的兩平行光滑導(dǎo)軌PQ、MN,其電阻不計(jì),間距d=0.5m,P、M兩端接有一只理想電壓表,整個裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.2T的勻強(qiáng)磁場中,兩金屬棒L1、L2平行地?cái)R在導(dǎo)軌上,其電阻均為r=0.1Ω,質(zhì)量分別為M1=0.3kg和M2=0.5kg。固定棒L1,使L2在水平恒力F=0.8N的作用下,由靜止開始運(yùn)動。試求:

(1) 當(dāng)電壓表讀數(shù)為U=0.2V時,棒L2的加速度為多大;
(2)棒L2能達(dá)到的最大速度vm.
(1)(2)

試題分析:(1) 流過L2的電流 
L2所受的安培力
對L2 
所以L2的加速度  
(2)當(dāng)安培力F與恒力F平衡時,棒L2速度達(dá)到最大,此時電路電流為Im,則



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:計(jì)算題

如圖所示,由同種材料制成的單匝正方形閉合導(dǎo)線框abcd位于豎直平面內(nèi),其下方有一勻強(qiáng)磁場區(qū)域,該區(qū)域的上邊界水平,并與線框的ab邊平行,磁場方向與線框平面垂直。已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,線框邊長為L,線框質(zhì)量為m,電阻為R。線框從磁場上方某高度處,由靜止開始下落,恰能勻速進(jìn)入磁場區(qū)域。求:

(1)當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場時,線框的速度大;
(2)線框在進(jìn)入磁場的過程中,通過導(dǎo)線橫截面的電荷量;
(3)分析線框進(jìn)入磁場過程中的能量轉(zhuǎn)化情況。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分) 光滑的平行金屬導(dǎo)軌長x=2 m,兩導(dǎo)軌間距L=0.5 m,軌道平面與水平面的夾角θ=30°,導(dǎo)軌上端接一阻值為R=0.6 Ω的電阻,軌道所在空間有垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1 T,如圖所示.有一質(zhì)量m=0.5 kg、電阻r=0.4 Ω的金屬棒ab,放在導(dǎo)軌最上端,其余部分電阻不計(jì).已知棒ab從軌道最上端由靜止開始下滑到最底端脫離軌道的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量Q1=0.6 J,取g=10 m/s2,試求:

(1)當(dāng)棒的速度v1=2 m/s時,電阻R兩端的電壓;
(2)棒下滑到軌道最底端時速度的大。
(3)棒下滑到軌道最底端時加速度a的大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,M′MNN′為放置在粗糙絕緣水平面上的U型金屬框架,MM′和NN′相互平行且足夠長,間距l(xiāng)=0.40m,質(zhì)量M=0.20kg。質(zhì)量m=0.10kg的導(dǎo)體棒ab垂直于MM′和NN′放在框架上,導(dǎo)體棒與框架的摩擦忽略不計(jì)。整個裝置處于豎直向下的勻磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T。t=0時,垂直于導(dǎo)體棒ab施加一水平向右的恒力F=2.0N,導(dǎo)體棒ab從靜止開始運(yùn)動;當(dāng)t=t1時,金屬框架將要開始運(yùn)動,此時導(dǎo)體棒的速度v1=6.0m/s;經(jīng)過一段時間,當(dāng)t=t2時,導(dǎo)體棒ab的速度v2=12.0m/s;金屬框架的速度v3=0.5m/s。在運(yùn)動過程中,導(dǎo)體棒ab始終與MM′和NN′垂直且接觸良好。已知導(dǎo)體棒ab的電阻r=0.30Ω,框架MN部分的阻值R=0.10Ω,其余電阻不計(jì)。設(shè)框架與水平面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g取10m/s2。求:

(1)求動摩擦因數(shù)μ;
(2)當(dāng)t=t2時,求金屬框架的加速度;
(3)若在0~t1這段時間內(nèi),MN上產(chǎn)生的熱量 Q=0.10J,求該過程中導(dǎo)體棒ab位移x的 大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,導(dǎo)體棒AB可以沿光滑且足夠長的豎直導(dǎo)軌滑動,水平勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面,導(dǎo)體棒與豎直導(dǎo)軌接觸良好,除電阻R外,其它電阻均忽略不計(jì)、在AB棒由靜止下落的過程中,下列說法正確的是( )  
A.由于AB棒下落時,重力和安培力做功,所以機(jī)械能不守恒
B.AB棒速度穩(wěn)定以前,減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為R的內(nèi)能
C.AB棒速度穩(wěn)定以后,減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為R的內(nèi)能
D.AB棒速度穩(wěn)定以后,合力做功為零,電阻R不再發(fā)熱

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)、如圖,一直導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、長為l、電阻為r,其兩端放在位于水平面內(nèi)間距也為l的光滑平行導(dǎo)軌上,并與之密接;棒左側(cè)兩導(dǎo)軌之間連接一可控制的負(fù)載電阻(圖中未畫出);導(dǎo)軌置于勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于導(dǎo)軌所在平面。開始時,給導(dǎo)體棒一個平行于導(dǎo)軌的初速度v0。在棒的運(yùn)動速度由v0減小至v1的過程中,通過控制負(fù)載電阻的阻值使棒中的電流強(qiáng)度I保持恒定。導(dǎo)體棒一直在磁場中運(yùn)動。若不計(jì)導(dǎo)軌電阻,求此過程中導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動勢的平均值和負(fù)載電阻上消耗的平均功率。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

閉合線圈與勻強(qiáng)磁場垂直,現(xiàn)將線圈拉出磁場,第一次拉出速度為v1,第二次拉出速度為第一次的兩倍v2=2v1則(    )
A.兩次拉力做的功一樣多B.兩次所需拉力一樣大
C.兩次拉力的功率一樣大D.兩次通過線圈的電荷量一樣多

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在一磁感應(yīng)強(qiáng)度B="0.5" T的勻強(qiáng)磁場中,垂直于磁場方向水平放置著兩根相距L=0.2 m平行金屬導(dǎo)軌。在兩根導(dǎo)軌的左端連接一阻值R=0.4 Ω的電阻(其余部分電阻忽略不計(jì)),導(dǎo)軌上有一根長為L的金屬棒AB與導(dǎo)軌正交放置。當(dāng)金屬棒以速度v=4.0 m/s向右做勻速運(yùn)動時,求

(1)金屬棒AB切割磁場運(yùn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
(2)電阻R中電流強(qiáng)度的大小和方向(向上或向下)
(3)使金屬棒做勻速運(yùn)動的外力F

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,不計(jì)電阻的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌間距為L=1 m,上端接有電阻R=3 Ω,虛線OO′下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場,現(xiàn)將質(zhì)量m=0.1 kg、電阻r=1 Ω的金屬桿ab,從OO′上方某處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放,桿下落過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸,桿下落過程中的vt圖象如圖乙所示(取g=10 m/s2).求:

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。
(2)桿在磁場中下落0.1 s的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量.

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同步練習(xí)冊答案