如圖所示,固定在水平桌面上的光滑金屬導軌MN、PQ,間距為L,其右端接有阻值為R的電阻和理想交流電壓表,整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中,磁感應強度大小為B.導體棒ef垂直于導軌放置,且與兩導軌接觸良好,導體棒接入電路的電阻為r,其它電阻不計,現(xiàn)讓導體棒在ab、cd之間往復運動,其速度隨時間的關(guān)系為(vm和T已知).

(1)寫出導體棒產(chǎn)生的電動勢的表達式,并求出電壓表的示數(shù);
(2)求一個周期T內(nèi)R中產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(3)若ab與cd的距離為x,求導體棒從ab滑到cd過程中通過電阻R的電量q.
(1)(2)(3)

試題分析:(1)   
        
  
(2)  
(3)       
點評:本題考察了交流電中常見的有效值的計算。但在計算熱量時和計算電量時要注意區(qū)分是否該用哪一種電流計算。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,MN和PQ是電阻不計的平行金屬導軌,其間距為L,導軌彎曲部分和水平部分均光滑,二者平滑連接.右端接一個阻值為R的定值電阻.水平部分導軌左邊區(qū)域有寬度為d的勻強磁場區(qū)域,磁場方向豎直向上,磁感應強度大小為B.質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒從磁場區(qū)域的右邊界以平行于水平導軌的初速度v0進入磁場,離開磁場后沿彎曲軌道上升h高度時速度變?yōu)榱,已知金屬棒與導軌間接觸良好,則金屬棒穿過磁場區(qū)域的過程中(重力加速度為g)

A.金屬棒產(chǎn)生的最大感應電動勢為Bdv0
B.通過金屬棒的電荷量為
C.克服安培力所做的功為
D.整個過程電路中產(chǎn)生的焦耳熱為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個剛性的矩形銅制線圈從高處自由下落,進入一水平的勻強磁場區(qū)域,然后穿出磁場區(qū)域繼續(xù)下落,已知磁場區(qū)域的高度大于線圈的高度,則下列判斷中正確的是
A.若線圈進入磁場時是減速運動,則離開磁場時也是減速運動
B.若線圈進入磁場時是減速運動,則離開磁場時是加速運動
C.若線圈進入磁場時是勻速運動,則離開磁場時也是勻速運動
D.若線圈進入磁場時是加速運動,則離開磁場時也是加速運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,在磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中,金屬桿MN在平行金屬導軌上以速度V向右勻速滑動, MN中產(chǎn)生的感應電動勢為El;若磁感應強度增為2B,其他條件不變,MN中產(chǎn)生的感應電動勢變?yōu)镋2。則通過電阻R的電流方向及之比分別為(     )

A.c→a,2:1             B.a→c,2:1        C.a→c,1:2             D.c→a,1:2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖,兩條平行導軌所在平面與水平地面的夾角為θ,間距為L。導軌上端接有一平行板電容器,電容為C。導軌處于勻強磁場中,磁感應強度大小為B,方向垂直于導軌平面。在導軌上放置一質(zhì)量為m的金屬棒,棒可沿導軌下滑,且在下滑過程中保持與導軌垂直并良好接觸。已知金屬棒與導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度大小為g。忽略所有電阻。讓金屬棒從導軌上端由靜止開始下滑,求:

(1)電容器極板上積累的電荷量與金屬棒速度大小的關(guān)系;
(2)金屬棒的速度大小隨時間變化的關(guān)系。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,MN、PQ為光滑金屬導軌(金屬導軌電阻忽略不計),MN、PQ相距L=50cm,導體棒AB的電阻為r=1Ω,且可以在MN、PQ上滑動,定值電阻R1=3Ω,R2=6Ω,整個裝置放在磁感應強度為B=1.0T的勻強磁場中,磁場方向垂直與整個導軌平面,現(xiàn)用外力F拉著AB向右以v=5m/s速度作勻速運動。求:

(1)導體棒AB產(chǎn)生的感應電動勢E和AB棒上的感應電流方向
(2)導體棒AB向右勻速移動的過程中,外力做功的功率

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

圖中回路豎直放在勻強磁場中,磁場的方向垂直于回路平面向外,導體AC可以貼著光滑豎直長導軌下滑.設(shè)回路的總電阻恒定為R,當導體AC從靜止開始下落后,下面敘述中正確的說法有     (     )
A.導體下落過程中,機械能不守恒
B.導體加速下落過程中,導體減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為在電阻上產(chǎn)生的熱量
C.導體加速下落過程中,導體減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為導體增加的動能和回路中增加的內(nèi)能
D.導體達到穩(wěn)定速度后的下落過程中,導體減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為回路中增加的內(nèi)能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,電阻不計的光滑U形導軌水平放置,導軌間距d="0.5" m,導軌一端接有R="4.0" Ω的電阻。有一質(zhì)量m="0.1" kg、電阻r="1.0" Ω的金屬棒ab與導軌垂直放置。整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中,磁場的磁感應強度B="0.2" T,F(xiàn)用水平力垂直拉動金屬棒ab,使它以v="10" m/s的速度向右做勻速運動。設(shè)導軌足夠長。

(1)求金屬棒ab兩端的電壓;
(2)若某時刻撤去外力,從撤去外力到金屬棒停止運動,求電阻R產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示為兩根豎直地放置在地面上的金屬框架,框架的上端接有一電容量為C的電容器?蚣苌嫌幸毁|(zhì)量為m,長為L的金屬棒,平行于地面放置,與框架接觸良好無摩擦,棒離地面高度為h。強度為B的勻強磁場與框架平面相垂直。開始時電容器不帶電。自靜止起將棒釋放,問棒落到地面需要多少時間?

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