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圖甲為一研究電磁感應的實驗裝置示意圖，其中電流傳感器（相當于一只理想的電流表）能將各時刻的電流數據實時通過數據采集器傳輸給計算機，經計算機處理后在屏幕上同步顯示出I-t圖像．足夠長光滑金屬軌道電阻不計，傾角 θ = 30°．軌道上端連接有阻值 R = 1.0 Ω的定值電阻，金屬桿MN電阻 r = 0.5 Ω，質量 m = 0.4 kg，桿長 L = 1.0 m．在軌道區(qū)域加一垂直軌道平面向下的勻強磁場，讓金屬桿從圖示位置由靜止開始釋放，此后計算機屏幕上顯示出如圖乙所示的I-t圖像，設桿在整個運動過程中與軌道垂直，取 g = 10 m/s2．試求：

（1）t = 0.5 s 時電阻R的熱功率；

（2）勻強磁場的磁感應強度B的大��；

（3）估算 0~1.2 s內通過電阻R的電荷量大小及在R上產生的焦耳熱．

 


（1）由I-t圖像可知當t=0.5s時，I=1.10A                                  （1分）

                                    （2分）

    （2）由圖知，當金屬桿達到穩(wěn)定運動時的電流為1.60A                     （1分）

桿受力平衡                                          （1分）

解得                                        （2分）

    （3）1.2s內通過電阻的電量為圖線與t軸包圍的面積，由圖知，總格數為130格，（126~133格均正確）

         由圖知，1.2s末桿的電流I=1.50A 

         由于      求得   

         又   

              

               ，求得 

                                             （4分）

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?茂名一模）如圖（甲）為一研究電磁感應的裝置，其中電流傳感器（相當于一只理想的電流表）能將各時刻的電流數據實時送到計算機，經計算機處理后在屏幕上顯示出I-t圖象．已知電阻R及桿的電阻r均為0.5Ω，桿的質量m及懸掛物的質量M均為0.1kg，桿長L=1m．實驗時，先斷開K，取下細線調節(jié)軌道傾角，使桿恰好能沿軌道勻速下滑．然后固定軌道，閉合K，在導軌區(qū)域加一垂直軌道平面向下的勻強磁場，讓桿在物M的牽引下從圖示位置由靜止開始釋放，此時計算機屏幕上顯示出如圖（乙）所示的 I-t圖象（設桿在整個運動過程中與軌道垂直，且細線始終沿與軌道平行的方向拉桿，導軌的電阻忽略不計，細線與滑輪間的摩擦忽略不計，g=l0m/s2）．試求：
（1）勻強磁場的磁感應強度B的大��；
（2）0～0.4s內通過R的電量；
（3）0～0.4s內R上產生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖（甲）為一研究電磁感應的實驗裝置示意圖，其中電流傳感器（相當于一只理想的電流表）能將各時刻的電流數據實時傳輸到計算機，經計算機處理后在屏幕上同步顯示出I-t圖象．已知電阻R及金屬桿的電阻r均為0.5Ω，桿的質量m及懸掛物的質量M均為0.1kg，桿長L=1m．實驗時，先斷開K，取下細線調節(jié)軌道傾角，使桿恰好能沿軌道勻速下滑．然后固定軌道，閉合K，在導軌區(qū)域加一垂直軌道平面向下的勻強磁場，讓桿在懸掛物M的牽引下，從圖示位置由靜止開始釋放，此時計算機屏幕上顯示出如圖（乙）所示的I-t圖象（設桿在整個運動過程中與軌道垂直，且細線始終沿與軌道平行的方向拉桿，導軌的電阻、細線與滑輪問的摩擦及滑輪的質量均忽略不計，g=10m/s 2）．試求：
（1）t=0.2s時電阻R的熱功率；
（2）勻強磁場的磁感應強度B的大��；
（3）估算0～0.4s內R上產生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年北京市石景山區(qū)高三第一學期期末考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

（11分）圖甲為一研究電磁感應的實驗裝置示意圖，其中電流傳感器（相當于一只理想的電流表）能將各時刻的電流數據實時通過數據采集器傳輸給計算機，經計算機處理后在屏幕上同步顯示出I-t圖像．足夠長光滑金屬軌道電阻不計，傾角 θ = 30°．軌道上端連接有阻值 R = 1.0 Ω的定值電阻，金屬桿MN電阻r=0.5Ω，質量 m = 0.4 kg，桿長 L = 1.0 m．在軌道區(qū)域加一垂直軌道平面向下的勻強磁場，讓金屬桿從圖示位置由靜止開始釋放，此后計算機屏幕上顯示出如圖乙所示的I-t圖像，設桿在整個運動過程中與軌道垂直，取 g = 10 m/s2．試求：

（1）t = 0.5 s 時電阻R的熱功率；

（2）勻強磁場的磁感應強度B的大小；

（3）估算 0~1.2 s內通過電阻R的電荷量大小及在R上產生的焦耳熱．

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲為一研究電磁感應現象的裝置，其中電流傳感器（相當于一只理想的電流表）能將各時刻的電流數據實時送到計算機，經計算機處理后在屏幕上顯示電流I和時間t的關系圖象。已知電阻R及桿的電阻r均為0.5 Ω，桿的質量m及懸掛物塊的質量M均為0.1 kg，桿長L=1 m。實驗時，先斷開開關S，取下細線調節(jié)軌道傾角 θ，使桿恰好能沿軌道勻速下滑。然后固定軌道，閉合開關S，在導軌區(qū)域加一垂直軌道平面向下的勻強磁場，讓桿在物塊M的牽引下從圖示位置由靜止開始釋放，此時計算機屏幕上顯示出如圖乙所示的It圖象（設桿在整個運動過程中與軌道始終垂直，且細線始終沿與軌道平行的方向拉桿，導軌的電阻可忽略不計，細線與滑輪間的摩擦忽略不計，g=10 m/s2）。試求：

               

甲                                                                           乙

（1）勻強磁場的磁感應強度B的大小。

（2）0—0.2 s內，通過電阻R的電荷量。

（3）0—0.2 s內，電阻R上產生的焦耳熱。

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