(11分)如下圖所示,把總電阻為2R的均勻電阻絲焊接成一半徑為a的圓環(huán),水平固定在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一長(zhǎng)度為2a,電阻等于R,粗細(xì)均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上,它與圓環(huán)始終保持良好的接觸.當(dāng)金屬棒以恒定速度v向右移動(dòng)經(jīng)過(guò)環(huán)心O時(shí),求:

(1)棒上電流的大小和方向及棒兩端的電壓UMN

(2)在圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率.

 

【答案】

(1)(2)

【解析】

試題分析:(1)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電流,它相當(dāng)于電源,內(nèi)阻為R,電動(dòng)勢(shì)為:E=Blv=2Bav ①(2分)

畫出等效電路圖如圖所示,根據(jù)右手定則,金屬棒中電流從N流向M,所以M相當(dāng)于電源的正極,N相當(dāng)于電源的負(fù)極.

外電路總電阻為  ②(1分)

根據(jù)閉合電路歐姆定律,棒上電流大小為:

 ③(2分

棒兩端電壓是路端電壓④(1分)

將數(shù)據(jù)代入④式解得: ⑤(1分)

(2)圓環(huán)和金屬棒上的總熱功率為:

P=EI ⑥(3分)

由①⑥式解得:⑦(1分)

考點(diǎn): 考查了電磁感應(yīng)切割類問(wèn)題綜合應(yīng)用

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:黃岡重點(diǎn)作業(yè) 高二物理(下) 題型:038

如下圖所示,發(fā)電站通過(guò)升壓變壓器、輸電導(dǎo)線和降壓變壓器把電能輸送到用戶,升壓變壓器和降壓變壓器都可視為理想變壓器.

(1)畫出上述輸電全過(guò)程的線圈圖.

(2)發(fā)電機(jī)的輸出功率是100kW,輸出電壓是250V,升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為1∶25,求升壓變壓器的輸出電壓和輸電導(dǎo)線中的電流.

(3)若輸電導(dǎo)線中的電功率損失為4%,求輸電導(dǎo)線的總電阻和降壓變壓器的原線圈兩端的電壓.

(4)求降壓變壓器的輸出功率.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解


(1)一塊多用電表的電阻擋有三個(gè)倍率,分別是×1、×10、×100。用×10擋測(cè)量某電阻時(shí),操作步驟正確,發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很大,如圖中虛線位置。為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量,應(yīng)換到_________擋,換擋后需要先進(jìn)行      的操作,再進(jìn)行測(cè)量。若正確操作后進(jìn)行測(cè)量時(shí)表盤的示數(shù)如圖,則該電阻的阻值是________Ω。

(2)某實(shí)驗(yàn)小組在進(jìn)行“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。入射球與被碰球半徑相同。

① 實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。先不放B球,使A球從斜槽上某一固定點(diǎn)C由靜止?jié)L下,落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡。再把B球靜置于水平槽前端邊緣處,讓A球仍從 C處由靜止?jié)L下,A球和B球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自落點(diǎn)的痕跡。記錄紙上的O點(diǎn)是重錘所指的位置,M、P、N分別為落點(diǎn)的痕跡。未放B球時(shí),A球落地點(diǎn)是記錄紙上的         點(diǎn)。

 


② 釋放多次后,取各落點(diǎn)位置的平均值,測(cè)得各落點(diǎn)痕跡到O點(diǎn)的距離:OM=13.10cm,

OP=21.90cm,ON=26.04cm。用天平稱得入射小球A的質(zhì)量m1=16.8g,被碰小球B

質(zhì)量m2 = 5.6 g。若將小球質(zhì)量與水平位移的乘積作為“動(dòng)量”,請(qǐng)將下面的數(shù)據(jù)處理

表格填寫完整。

OP/m

OM/m

ON/m

碰前總動(dòng)量

p/ kg?m

碰后總動(dòng)量

p/ kg?m

相對(duì)誤差

0.2190

0.1310

0.2604

3.68×10-3

根據(jù)上面表格中的數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù),你認(rèn)為能得到的結(jié)論是:                      。

③ 實(shí)驗(yàn)中可以將表達(dá)式m1 v1 = m1 v1′+ m2 v2′轉(zhuǎn)化為m1 s1 = m1 s1′+ m2 s2′來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證,其中s1、s1′、s2′為小球平拋的水平位移?梢赃M(jìn)行這種轉(zhuǎn)化的依據(jù)是         。

   (請(qǐng)選擇一個(gè)最合適的答案)

A.小球飛出后的加速度相同

B.小球飛出后,水平方向的速度相同

C.小球在空中水平方向都做勻速直線運(yùn)動(dòng),水平位移與時(shí)間成正比

D.小球在空中水平方向都做勻速直線運(yùn)動(dòng),又因?yàn)閺耐桓叨绕綊,運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,所以水平位移與初速度成正比

④ 完成實(shí)驗(yàn)后,實(shí)驗(yàn)小組對(duì)上述裝置進(jìn)行了如下圖所示的改變:(I)在木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙,并將木板豎直立于靠近槽口處,使小球A從斜槽軌道上某固定點(diǎn)C由靜止釋放,撞到木板并在白紙上留下痕跡O;(II)將木板向右平移適當(dāng)?shù)木嚯x固定,再使小球A從原固定點(diǎn)C由靜止釋放,撞到木板上得到痕跡P;(III)把半徑相同的小球B 靜止放在斜槽軌道水平段的最右端,讓小球A仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下, 與小球B 相碰后,兩球撞在木板上得到痕跡 MN;(IV)用刻度尺測(cè)量紙上O點(diǎn)到MP、N 三點(diǎn)的距離分別為y1y2、y3。請(qǐng)你寫出用直接測(cè)量的物理量來(lái)驗(yàn)證兩球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒的表達(dá)式:            。(小球AB的質(zhì)量分別為m1、m2

 

 

 

 

 

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如下圖所示,把總電阻為2R的均勻電阻絲焊接成一半徑為a的圓環(huán),水平固定在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一長(zhǎng)度為2a,電阻等于R,粗細(xì)均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上,它與圓環(huán)始終保持良好的接觸.當(dāng)金屬棒以恒定速度v向右移動(dòng)經(jīng)過(guò)環(huán)心O時(shí),求:

(1)棒上電流的大小和方向及棒兩端的電壓UMN;

(2)在圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

某同學(xué)準(zhǔn)備用500 μA的電流表改裝成一塊量程為2.0 V的電壓表.他為了能夠更精確地測(cè)量電流表的內(nèi)電阻,設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路,圖中各元件及儀表的參數(shù)如下:

A.電流表G1(量程1.02 mA,內(nèi)電阻約100 Ω);

B.電流表G2(量程500 μA,內(nèi)電阻約200 Ω);

C.電池組E(電動(dòng)勢(shì)為3.0 V,內(nèi)電阻未知);

D.滑動(dòng)變阻器R(0—25 Ω);

E.四旋鈕電阻箱R1(總阻值9 999 Ω);

F.保護(hù)電阻R2(阻值約100 Ω);

G.開關(guān)S1,單刀雙擲開關(guān)S2.

(1)實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)先合上開關(guān)S1,再將開關(guān)S2與a相連,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,當(dāng)電流表G2有某一合理的示數(shù)時(shí),記下電流表G1的示數(shù)I;然后將開關(guān)S2與b相連,保持__________不變,調(diào)節(jié)__________,使電流表G1的示數(shù)仍為I時(shí),讀取電阻箱的讀數(shù)r.

(2)由上述測(cè)量過(guò)程可知,電流表G2內(nèi)電阻的測(cè)量值rg=_______________.

(3)若該同學(xué)通過(guò)測(cè)量得到電流表G2的內(nèi)電阻值為190 Ω,他必須將一個(gè)__________kΩ的電阻與電流表G2串聯(lián),才能改裝為一塊量程為2.0 V的電壓表.

(4)該同學(xué)把改裝的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表V0進(jìn)行了核對(duì),發(fā)現(xiàn)當(dāng)改裝的電壓表的指針剛好指向滿刻度時(shí),標(biāo)準(zhǔn)電壓表V0的指針恰好如下圖所示.由此可知,該改裝電壓表的百分誤差為__________%.

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