如圖甲所示,在水平面上固定有長為L=2m、寬為d=1m的金屬“U”型導軌,在“U”型導軌右側l=0.5m范圍內存在垂直紙面向里的勻強磁場,其磁感應強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。在t=0時刻,質量為m=0.1kg的導體棒以v0=1m/s的初速度從導軌的左端開始向右運動,導體棒與導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1,導軌與導體棒單位長度的電阻均為λ=0.2Ω/m,不計導體棒與導軌之間的接觸電阻及地球磁場的影響。求:

小題1:導體棒從t=0時刻開始向右運動直至末速為零所需的時間;
小題2:導體棒從t=0時刻開始向右運動直至末速為零時離左端的位置;
小題3:4s內回路中電流的大小,并判斷電流方向;
小題4:4s內回路產(chǎn)生的焦耳熱。                 

小題1:1s
小題2:0.5m
小題3:0.1A順時針方向
小題4:0.02J
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)如圖所示,輪軸大輪半徑為3r,小輪半徑為r,大輪邊懸掛質量為m的重物,小輪邊懸掛“日”字型線框,線框質量也為m,線框豎直邊電阻不計,三根橫邊邊長為L,電阻均為R。水平方向勻強磁場的磁感應強度為B,磁場寬度與線框橫邊間距相同,均為h,輪軸質量和摩擦不計。從靜止釋放重物,線框一進入磁場就做勻速運動。

(1)判斷“日”字型線框最上面的一條邊進入磁場時,流經(jīng)它的電流方向;
(2)求線框進入磁場的速度大小v;
(3)求剛釋放重物時,線框上邊與磁場下邊緣的距離H;
(4)求線框全部通過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量Q。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示為一種磁性加熱裝置,其關鍵部分由n根間距相等的平行金屬條兩端焊接在兩個等大的金屬圓環(huán)上,成鼠籠狀。每根金屬條的長度為l,電阻為R,金屬環(huán)的直徑為D、電阻不計。圖中虛線所示的空間范圍內存在著磁感強度為B的勻強磁場,磁場的寬度恰好等于“鼠籠”金屬條的間距,當金屬環(huán)以角速度ω繞過兩圓環(huán)的圓心的軸OO′旋轉時,始終有一根金屬條在垂直切割磁感線。“鼠籠”的轉動由一臺電動機帶動,這套設備的效率為η,求電動機輸出的機械功率。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,MN、PQ是兩條在水平面內、平行放置的光滑金屬導軌,導軌的右端接理想變壓器的原線圈,變壓器的副線圈與阻值為R的電阻組成閉合回路,變壓器的原副線圈匝數(shù)之比n1∶n2 =k,導軌寬度為L。質量為m的導體棒ab垂直MN、PQ放在導軌上,在水平外力作用下,從t=0時刻開始往復運動,其速度隨時間變化的規(guī)律是v=vmsin(t),已知垂直軌道平面的勻強磁場的磁感應強度為B,導軌、導體棒、導線和線圈的電阻均不計,電流表為理想交流電表,導體棒始終在磁場中運動。則下列說法中正確的是
A.在t=時刻電流表的示數(shù)為
B.導體棒兩端的最大電壓為BLv­m
C.電阻R上消耗的功率為
D.從t=0至t=的時間內水平外力所做的功為T

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,圖中所標的導體棒的長度為L,處于磁感應強度為B的勻強磁場中,棒運動的速度均為v,產(chǎn)生的電動勢為BLv的是(      )
 
圖3

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,兩根水平的平行光滑長直金屬導軌,其電阻不計,整個導軌處于豎直向下的勻強磁場中。導體棒abcd跨在導軌上,ab的電阻大于cd的電阻。當cd棒在水平外力F2作用下勻速向右滑動時,ab棒在水平外力F1作用下保持靜止,則ab棒兩端電壓Uab和cd棒兩端電壓Ucd相比,Uab________Ucd,外力F1F2相比,F1________F2。(均選填“>”、“=”或“<”)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖甲所示,兩條足夠長的光滑平行金屬導軌豎直放置,導軌間距L=1m,兩導軌的上端間接有電阻,阻值R=2Ω,虛線OO'下方是垂直于導軌平面向里的勻強磁場,磁感應強度B=2T。現(xiàn)將質量為m=0.1Kg,電阻不計的金屬桿ab,從OO'上方某處由靜止釋放,金屬桿在下落過程中與導軌保持良好接觸,且始終保持水平,不計導軌電阻,已知金屬桿下落0.4m的過程中加速度a與下落距離h的關系如圖乙所示,g=10m/s2,求:

小題1:金屬桿剛進入磁場時的速度多大?
小題2:金屬桿下落0.4m的過程中,電阻R上產(chǎn)生了多少熱量

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖18所所示,矩形線圈abcd長、寬為,匝數(shù)為,在磁感應強度的勻強磁場中繞其軸線以角速度做勻速轉動:
(1)求線圈中交變電動勢的最大值和有效值?
(2)求此交變電動勢的周期?
(3)從圖中位置開始計時,求末線圈內的電動勢?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,有一磁感強度B=2T的水平勻強磁場,垂直勻強磁場放置一很長的金屬框架,框架上有一導體ab保持與框架邊垂直、由靜止開始下滑.已知ab長10cm,質量為0.1Kg,電阻為1Ω,框架電阻不計,取g=10m/s2.求:

(1)導體ab下落的最大加速度和最大速度;
(2)導體ab在最大速度時產(chǎn)生的電功率.

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