如圖所示,平行光滑導軌MN和M′N′置于水平面內(nèi),導軌間距為l,電阻可以忽略不計.導軌的左端通過電阻忽略不計的導線接一阻值為R的定值電阻.金屬棒ab垂直于導軌放置,其阻值也為R.導軌處于磁感應強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中.當金屬棒ab在導軌上以某一速度向右做勻速滑動時,定值電阻R兩端的電壓為U.
(1)判斷M和M′哪端電勢高?
(2)求金屬棒ab在導軌上滑動速度的大。
分析:(1)當金屬棒ab在導軌上以某一速度向右做勻速滑動時,切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢,相當于電源,由右手定則判斷出感應電流方向,即可知道M端和M′端電勢的高低.
(2)定值電阻R兩端的電壓U是外電壓,由于ab的電阻也等于R,則知,ab棒所產(chǎn)生的感應電動勢E=2U,由E=Blv可求出速度.
解答:解:(1)由右手定則可知,感應電流方向為b→a,R是外電路,所以M端電勢高.      
(2)金屬棒ab切割磁感線感生的感應電動勢E=Blv
由題意分析可知:ab棒與R的電阻相等,則E=2U
解得:v=
2U
Bl

答:
(1)M端電勢高.
(2)金屬棒ab在導軌上滑動速度的大小為
2U
Bl
點評:本題是電磁感應與電路知識的綜合,關鍵是分清R的電壓是內(nèi)電壓還是外電壓.
練習冊系列答案
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如圖所示,質(zhì)量為m的工件置于水平放置的鋼板C上,二者間的動摩擦因數(shù)為μ,由于光滑導槽A、B的控制,工件只能沿水平導槽運動,現(xiàn)在使鋼板以速度v1向右運動,同時用力F拉動工件(F方向與導槽平行)使其以速度v2沿導槽運動,則F的大小為( 。

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如圖所示,傾角為θ=30°,寬度為L=1m的足夠長的U型平行光滑金屬導軌固定在磁感應強度B=1T且范圍充分大的勻強磁場中,磁場方向垂直導軌平面斜向上,現(xiàn)用平行于導軌、功率恒為6W的牽引力F,牽引一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1Ω的導棒ab由靜止沿導軌向上移動(ab棒始終與導軌接觸良好且垂直).當金屬導棒ab移動s=2.8m時,獲得穩(wěn)定速度.在此過程中金屬導棒產(chǎn)生的熱量為Q=5.8J(不計導軌電阻及一切摩擦,g取10m/s2).
問:(1)導棒達到的穩(wěn)定速度是多少?
(2)導棒從靜止達到穩(wěn)定速度時所需時間是多少?

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科目:高中物理 來源:名師伴讀·高中物理·二年級下 題型:038

如圖所示,兩光滑金屬導軌(電阻不計)平行置在勻強磁場中,兩導軌間距0.4m,兩端各接一個電阻組成閉合回路,已知=8Ω,=2Ω.磁感應強度B=2T,方向與導軌平面垂直向上,導軌上有一根電阻不計的直導電桿ab,當桿ab以5m/s的速度向左勻速滑動時,求:

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,平行光滑金屬導軌P,Q相距L=0.5m,足夠長,導軌平面與水平 面的夾角θ=30°,導體棒ab質(zhì)量m0=0.2kg,垂直放在導軌P,Q上。勻強磁場磁感應 強度B=1T,方向垂直于導軌平面向上。導軌P、Q與導體棒ab、電阻R1電阻 R2組成閉合回路。水平放置的平行金屬板M、N接在R2兩端,M、N之間的電場可視為勻強電場。R1=1Ω,R2=1.5Ω,不計導軌和導 體棒電阻,重力加速度g=10m/s2

(1)  當從靜止釋放導體棒,求導體棒沿導軌勻速下滑時速度v的大。

(2)當導體棒沿導軌勻速下滑時,一荷質(zhì)比為4x106CVkg的帶正電微粒以初速度V0從M、N的正中間水平向右射入,打在極板上的速度與水平方向成60°角,不計微粒重力,求v0的大小?

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(1)  當從靜止釋放導體棒,求導體棒沿導軌勻速下滑時速度v的大。

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