(1)在上述穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),導(dǎo)體棒ab中的電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(2)如果導(dǎo)體棒從靜止釋放沿導(dǎo)軌下滑x距離后運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),在這一過(guò)程中回路產(chǎn)生的電熱是多少?
(3)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S后,導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑一段距離后,通過(guò)導(dǎo)體棒ab的電量為q,求這段距離是多少?

(1)(2)(3)
(1)當(dāng)導(dǎo)體棒以速率勻速下滑時(shí)電路中的總電阻為:
---------------------------------------------------------------------------------------1分
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:-------------------------------------------------------------------1分
導(dǎo)體棒中的電流為:--------------------------------------------------------------1分
總電功率為:------------------------------------------------------------------1分
重力的功率為:-------------------------------------------------------1分
根據(jù)題意有:,聯(lián)立解得:-------------------------1分
-----------------------------------------------------------------------1分
(2)設(shè)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的滑動(dòng)摩擦力大小為f,根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可知:
-------------------------------------------------------------------------1分
所以:----------------------------------------------------------------------1分
根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可知:---------------------1分
解得:-----------------------------------------------------------1分
(3)S斷開(kāi)后,回路的總電阻為:------------------------------------------1分
設(shè)這一過(guò)程的時(shí)間為,回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值為,導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的平均值為,導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑的距離為,根據(jù)題意有:------------------1分
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有:---------------------------------------1分
----------------------------------------------------------------------------------------1分
聯(lián)立解得:-----------------------------------------------------------1分
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌安裝在一光滑絕緣斜面上,導(dǎo)軌間距為、足夠長(zhǎng)且電阻忽略不計(jì),導(dǎo)軌平面的傾角為,條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為d,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向與導(dǎo)軌平面垂直。長(zhǎng)度為2d的絕緣桿將導(dǎo)體棒和正方形的單匝線框連接在一起組成“”型裝置,總質(zhì)量為m,置于導(dǎo)軌上。導(dǎo)體棒中通以大小恒為I的電流(由外接恒流源產(chǎn)生,圖中未圖出)。線框的邊長(zhǎng)為d(d <),電阻為R,下邊與磁場(chǎng)區(qū)域上邊界重合。將裝置由靜止釋放,導(dǎo)體棒恰好運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)區(qū)域下邊界處返回,導(dǎo)體棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直。重力加速度為g。
求:(1)裝置從釋放到開(kāi)始返回的過(guò)程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(2)線框第一次穿越磁場(chǎng)區(qū)域所需的時(shí)間t1;
(3)經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后,線框上邊與磁場(chǎng)區(qū)域下邊界的最大距離。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,在傾角為的光滑斜面上,存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度相等的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向一個(gè)垂直斜面向上,另一個(gè)垂直斜面向下,寬度均為L(zhǎng),一個(gè)質(zhì)量為m,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框以速度v剛進(jìn)入上邊磁場(chǎng)時(shí),即恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),求:
(1)當(dāng)邊剛越過(guò)時(shí),線框的加速度多大?方向如何?
(2)當(dāng)到達(dá)中間位置時(shí),線框又恰好作勻速運(yùn)動(dòng),求線框從開(kāi)始進(jìn)入到邊到達(dá)中間位置時(shí),產(chǎn)生的熱量是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩條彎曲的金屬導(dǎo)軌放在xoy坐標(biāo)平面內(nèi),0至3l為一個(gè)曲線變化周期.曲線部分都是正弦曲線中的某四分之一,直線部分的長(zhǎng)度為2l,并且平行與x軸,它們之間間距很小但彼此絕緣,左端通過(guò)電阻R連接.坐標(biāo)平面內(nèi)有垂直于該平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.一根平行于y軸的長(zhǎng)導(dǎo)體棒沿x軸勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與兩金屬導(dǎo)軌良好接觸,導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),除R外其余電阻都不計(jì).測(cè)得電阻R在較長(zhǎng)的t時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量為Q,則導(dǎo)體棒的速度為

A            B         C              D

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,兩平行的足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌與水平面成30°角。質(zhì)量為m,長(zhǎng)為L(zhǎng),電阻為r的兩個(gè)完全相同的金屬棒ab、cd放置在導(dǎo)軌上,恰好均處于靜止?fàn)顟B(tài)。整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直向上,F(xiàn)用沿導(dǎo)軌向上的外力施與金屬棒ab上,使ab棒由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向上做勻加速運(yùn)動(dòng),加速度為a。則(滑動(dòng)摩擦力與最大靜摩擦力近似相等)

⑴ 金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)是多少?
⑵ 要使金屬棒cd始終靜止在導(dǎo)軌上,金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的速度不能超過(guò)多少?
⑶ 在金屬棒ab由靜止到達(dá)(2)中速度的過(guò)程中外力和安培力做的總功是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題


①ab導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的最大速度。
②ab導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)重力的功率、與整個(gè)回路的電功率是否等大?通過(guò)計(jì)算說(shuō)明。
③為使導(dǎo)體棒cd靜止,物體M的最小質(zhì)量為多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

兩足夠長(zhǎng)且不計(jì)其電阻的光滑金屬軌道,如圖所示放置,間距為d=100cm,在左端斜軌道部分高h(yuǎn)=1.25m處放置一金屬桿a,斜軌道與平直軌道以光滑圓弧連接,在平直軌道右端放置另一金屬桿b,桿A.b電阻Ra=2Ω,Rb=5Ω,在平直軌道區(qū)域有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度B=2T。現(xiàn)桿b以初速度v0=5m/s開(kāi)始向左滑動(dòng),同時(shí)由靜止釋放桿a,桿a滑到水平軌道過(guò)程中,通過(guò)桿b的平均電流為0.3A;a下滑到水平軌道后,以a下滑到水平軌道時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),A.b運(yùn)動(dòng)圖象如圖所示(a運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎?,其中ma=2kg,mb=1kg,g=10m/s2,求
(1)桿a落到水平軌道瞬間桿a的速度v;
(2)桿a 在斜軌道上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(3)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中桿b產(chǎn)生的焦耳熱。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

.兩個(gè)閉合金屬圓環(huán)穿在同一根絕緣光滑橫桿上,如圖4-1-3所示,當(dāng)條形磁鐵向下抽出時(shí),兩環(huán)中的感應(yīng)電流方向_________(填“相同”或“相反”);左環(huán)與右環(huán)感應(yīng)電流間的作用力為_(kāi)_________(填“吸引”或“排斥”);兩環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是_________(填“靠近”或“遠(yuǎn)離”).
 
圖4-13

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

一個(gè)邊長(zhǎng)L=0.5m的正方形金屬框abcd,質(zhì)量m=0.1kg,整個(gè)回路的電阻R=0.5,放在傾角為30°的光滑不導(dǎo)電的斜面上,斜面上有一段寬L=0.5m的勻強(qiáng)磁場(chǎng),B=0.5T,方向垂直于斜面`向上,金屬框由靜止開(kāi)始下滑,沿斜面下滑了一段距離后進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū),如圖所示,求:

(1)金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)可能作什么運(yùn)動(dòng)?為什么?
(2)欲使線框勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,金屬框應(yīng)從何處下滑?(即=?)
(3)在(2)的情況下,金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生多少熱量?
 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案