如圖所示,,電壓表與電流表的量程分別為0~10V和0~3A,電表均為理想電表。導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌電阻均不計,且導(dǎo)軌光滑,導(dǎo)軌平面水平,ab棒處于勻強磁場中。
(1)當(dāng)變阻器R接入電路的阻值調(diào)到30,且用=40N的水平拉力向右拉ab棒并使之達到穩(wěn)定速度時,兩表中恰好有一表滿偏,而另一表又能安全使用,則此時ab棒的速度是多少?
(2)當(dāng)變阻器R接入電路的阻值調(diào)到,且仍使ab棒的速度達到穩(wěn)定時,兩表中恰有一表滿偏,而另一表能安全使用,則此時作用于ab棒的水平向右的拉力F2是多大?
 
(1)
(2)
(1)假設(shè)電流表指針滿偏,即I=3A,那么此時電壓表的示數(shù)為U==15V,電壓表示數(shù)超過了量程,不能正常使用,不合題意。因此,應(yīng)該是電壓表正好達到滿偏。
當(dāng)電壓表滿偏時,即U1=10V,此時電流表示數(shù)為

設(shè)a、b棒穩(wěn)定時的速度為,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E1,則E1=BLv1,且E1=I1(R1+R)=20V
a、b棒受到的安培力為
F1=BIL=40N
解得
(2)利用假設(shè)法可以判斷,此時電流表恰好滿偏,即I2=3A,此時電壓表的示數(shù)為=6V可以安全使用,符合題意。
由F=BIL可知,穩(wěn)定時棒受到的拉力與棒中的電流成正比,所以
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5所示,內(nèi)壁光滑的塑料管彎成的圓環(huán)平放在水平桌面上,環(huán)內(nèi)有一帶負電小球,整個裝置處于豎直向下的磁場中,當(dāng)磁場突然增大時,小球?qū)ⅲ?nbsp;  )
A.沿順時針方向運動
B.沿逆時針方向運動
C.在原位置附近往復(fù)運動
D.仍然保持靜止狀態(tài)
  

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,直角三角形導(dǎo)線框abc固定在勻強磁場中,ab是一段長為l、電阻為R的均勻?qū)Ь,ac和bc的電阻可不計,ac長度為。磁場的磁感強度為B,方向垂直紙面向里,F(xiàn)有一段長度為、電阻為的均勻?qū)w桿MN架在導(dǎo)線框上,開始時緊靠ac,然后沿ab方向以恒定速度v向b端滑動,滑動中始終與ac平行并與導(dǎo)線框保持良好接觸。當(dāng)MN滑過的距離為時,導(dǎo)線ac中的電流是多大?方向如何?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

圖1是一臺發(fā)電機定子中的磁場分布圖,其中N、S是永久磁鐵的兩個磁極,它們的表面呈半圓柱面形狀。M是圓柱形鐵芯,它與磁極的柱面共軸。磁極與鐵芯之間的縫隙中形成方向沿圓柱半徑、大小近似均勻的磁場,磁感強度B=0.050T
圖2是該發(fā)電機轉(zhuǎn)子的示意圖(虛線表示定子的鐵芯M)。矩形線框abcd可繞過ad、cb 邊的中點并與圖1中的鐵芯M共軸的固定轉(zhuǎn)軸oo′旋轉(zhuǎn),在旋轉(zhuǎn)過程中,線框的ab、cd邊始終處在圖1所示的縫隙內(nèi)的磁場中。已知ab邊長 l1=25.0cm, ad邊長 l2=10.0cm 線框共有N=8匝導(dǎo)線,放置的角速度。將發(fā)電機的輸出端接入圖中的裝置K后,裝置K能使交流電變成直流電,而不改變其電壓的大小。直流電的另一個輸出端與一可變電阻R相連,可變電阻的另一端P是直流電的正極,直流電的另一個輸出端Q是它的負極。
圖3是可用于測量阿伏加德羅常數(shù)的裝置示意圖,其中A、B是兩塊純銅片,插在CuSO4稀溶液中,銅片與引出導(dǎo)線相連,引出端分別為x、 y。
現(xiàn)把直流電的正、負極與兩銅片的引線端相連,調(diào)節(jié)R,使CuSO4溶液中產(chǎn)生I=0.21A的電流。假設(shè)發(fā)電機的內(nèi)阻可忽略不計,兩銅片間的電阻r是恒定的。
(1)求每匝線圈中的感應(yīng)電動勢的大小。
(2)求可變電阻R與A、B間電阻r之和。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,頂角θ=45°,的金屬導(dǎo)軌 MON固定在水平面內(nèi),導(dǎo)軌處在方向豎直、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中。一根與ON垂直的導(dǎo)體棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿導(dǎo)軌MON向左滑動,導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m,導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均勻為r。導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸點的ab,導(dǎo)體棒在滑動過程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸。t=0時,導(dǎo)體棒位于頂角O處,求:
(1)t時刻流過導(dǎo)體棒的電流強度I和電流方向。
(2)導(dǎo)體棒作勻速直線運動時水平外力F的表達式。
(3)導(dǎo)體棒在0~t時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱Q。
(4)若在t0時刻將外力F撤去,導(dǎo)體棒最終在導(dǎo)軌上靜止時的坐標x
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

把一個矩形線圈從有理想邊界的勻強磁場中勻速拉出(如圖),第一次速度為v1,第二次速度為v2且v2=2v1,則兩種情況下拉力的功之比W1/W2=   ,拉力的功率之比P1/P2=      ,線圈中產(chǎn)生焦耳熱之比Q1/Q2=       .
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖4-4所示,位于同一水平面內(nèi)的兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌,處在勻強磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面,導(dǎo)軌的一端與一電阻相連;具有一定質(zhì)量的金屬桿ab放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直.現(xiàn)有一平行于導(dǎo)軌的恒力F拉桿ab,使它由靜止開始向右運動.桿和導(dǎo)軌的電阻、感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場均可不計.用E表示回路中的感應(yīng)電動勢,i表示回路中的感應(yīng)電流,在i隨時間增大的過程中,電阻消耗的功率等于(   )

圖4-4
A.F的功率B.安培力的功率的絕對值
C.F與安培力的合力的功率D.iE

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一塊小型的圓柱形磁鐵,從豎直放置的內(nèi)徑稍大于磁鐵直徑的厚鋁管(足夠長)上端由靜止釋放。有關(guān)磁鐵的運動(不計空氣阻力),下列說法正確的是( )
A.由于磁鐵不能吸引鋁管,所以磁鐵做自由落體運動
B.如果磁鐵的磁性足夠強,磁鐵最終在鋁管內(nèi)做勻速直線運動
C.如果磁鐵的磁性足夠強,磁鐵最終將懸浮在鋁管中
D.如果磁鐵的磁性足夠強,磁鐵最終將可能返回到原位置

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如下圖所示,水平地面上方的H高區(qū)域內(nèi)有勻強磁場,水平界面PP′是磁場的上邊界,磁感應(yīng)強度為B,方向是水平的,垂直于紙面向里.在磁場的正上方,有一個位于豎直平面內(nèi)的閉合的矩形平面導(dǎo)線框abcd,ab長為l1,bc長為l2,H>l2,線框的質(zhì)量為m、電阻為R.現(xiàn)使線框abcd從高處自由落下,ab邊下落的過程中始終保持水平,已知線框進入磁場的過程中的運動情況是:cd邊進入磁場以后,線框先做加速運動,然后做勻速運動,直到ab邊到達邊界PP′為止.從線框開始下落到cd邊剛好到達水平地面的過程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q.求:

(1)線框abcd在進入磁場的過程中,通過導(dǎo)線的某一橫截面的電荷量是多少?
(2)線框是從cd邊距邊界PP′多高處開始下落的?
(3)線框的cd邊到達地面時線框的速度大小是多少?

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