如圖所示,寬度為L(zhǎng)=0.20m的足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,導(dǎo)軌的一端連接阻值為R=1.0Ω的電阻.導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.50T.一根質(zhì)量為m=10g的導(dǎo)體棒ab放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì).現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的拉力拉動(dòng)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)速度v=10m/s,在運(yùn)動(dòng)過程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直.求:
(1)在閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小;
(2)作用在導(dǎo)體棒上的拉力的大小;
(3)從某一位置開始記錄,當(dāng)導(dǎo)體棒移動(dòng)30cm時(shí)撤去拉力,直到導(dǎo)體棒靜止.求整個(gè)過程(從開始記錄到棒靜止)電阻R上產(chǎn)生的熱量.
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(1)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E=BLv=1.0V
感應(yīng)電流為  I
E
R
=1.0 A
(2)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng),安培力與拉力平衡
即有  F=F=BIL=0.1N
(3)導(dǎo)體棒移動(dòng)30cm的時(shí)間為 t=
l
v
=0.03s
根據(jù)焦耳定律,Q1=I2R t=0.03J  
撤去F后,導(dǎo)體棒做減速運(yùn)動(dòng),其動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,則根據(jù)能量守恒,有
 Q2=
1
2
mv2
=0.5J
故電阻R上產(chǎn)生的總熱量為   Q=Q1+Q2=0.53J
答:
(1)在閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小為1A;
(2)作用在導(dǎo)體棒上的拉力的大小是0.1N;
(3)整個(gè)過程電阻R上產(chǎn)生的熱量是0.53J.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,寬度為L(zhǎng)=0.2m的足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,導(dǎo)軌的一端連接阻值為R=1.0Ω的電阻.導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.2T.一根質(zhì)量為m=10g的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌始終接觸良好,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì).現(xiàn)用垂直MN的水平拉力F拉動(dòng)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng),速度為v=5.0m/s,在運(yùn)動(dòng)過程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直.求:
(1)在閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小I;
(2)作用在導(dǎo)體棒上拉力的大小F;
(3)當(dāng)導(dǎo)體棒移動(dòng)50cm時(shí)撤去拉力,求整個(gè)過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,寬度為L(zhǎng)=0.5m的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ的電阻不計(jì),垂直導(dǎo)軌水平放置一質(zhì)量為m=0.5kg、電阻為R=4Ω的金屬桿CD,導(dǎo)軌上端跨接一個(gè)阻值RL=4Ω的燈泡,整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌平面與水平面之間的夾角為θ=60°,金屬桿由靜止開始下滑,且始終與導(dǎo)軌垂直并良好接觸,動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=
3
2
,下滑過程中當(dāng)重力的最大功率P=12W時(shí)燈泡剛好正常發(fā)光(g=10m/s2).求:
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�
(2)燈泡的額定功率PL;
(3)金屬桿達(dá)到最大速度一半時(shí)的加速度大�。�
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?濟(jì)南一模)如圖所示,寬度為L(zhǎng)=0.20m的足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平桌面上,導(dǎo)軌的一端連接阻值為R=0.9Ω的電阻.導(dǎo)軌cd段右側(cè)空間存在垂直桌面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T.一根質(zhì)量為m=10g,電阻r=0.1Ω的導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌接觸良好.現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的輕質(zhì)細(xì)線將導(dǎo)體棒ab與一鉤碼相連,將重物從圖示位置由靜止釋放.當(dāng)導(dǎo)體棒ab到達(dá)cd時(shí),鉤碼距地面的高度為h=0.3m.已知導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰做v=10m/s的勻速直線運(yùn)動(dòng),導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì),取g=10m/s2.求:
(1)導(dǎo)體棒ab在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小
(2)掛在細(xì)線上的鉤碼的重力大小
(3)求導(dǎo)體棒ab在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,寬度為L(zhǎng)的金屬框架豎直固定在絕緣地面上,框架的上端接有一特殊的電子元件,如果將其作用等效成一個(gè)電阻,則其阻值與其兩端所加的電壓成正比,即等效電阻R=kU,式中k為恒量.框架上有一質(zhì)量為m的金屬棒水平放置,金屬棒與框架接觸良好無摩擦,離地高為h,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與框架平面相垂直.將金屬棒由靜止釋放,棒沿框架向下運(yùn)動(dòng).不計(jì)金屬棒電阻,問:
(1)金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中,流過棒的電流多大?方向如何?
(2)金屬棒經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間落到地面?
(3)金屬棒從釋放到落地過程中在電子元件上消耗的電能多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?鹽城三模)如圖所示,寬度為L(zhǎng)的金屬框架豎直固定在絕緣地面上,框架的上端接有一個(gè)電子元件,其阻值與其兩端所加的電壓成正比,即R=kU,式中k為常數(shù).框架上有一質(zhì)量為m,離地高為h的金屬棒,金屬棒與框架始終接觸良好無摩擦,且保持水平.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于框架平面向里.將金屬棒由靜止釋放,棒沿框架向下運(yùn)動(dòng),不計(jì)金屬棒電阻.重力加速度為g.求:
(1)金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中,流過棒的電流的大小和方向;
(2)金屬棒落到地面時(shí)的速度大小;
(3)金屬棒從釋放到落地過程中通過電子元件的電量.

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同步練習(xí)冊(cè)答案
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