(12分)如圖所示,足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌ab、cd固定在豎直平面內(nèi),導(dǎo)軌間距為lb、c兩點(diǎn)間接一阻值為R的電阻。ef是一水平放置的導(dǎo)體桿,其質(zhì)量為m、有效電阻值為R,桿與ab、cd保持良好接觸。整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直,F(xiàn)用一豎直向上的力拉導(dǎo)體桿,使導(dǎo)體桿從靜止開(kāi)始做加速度為的勻加速運(yùn)動(dòng),g為重力加速度,不計(jì)導(dǎo)軌電阻及感應(yīng)電流間的相互作用。求:
⑴導(dǎo)體桿上升h高度的過(guò)程中通過(guò)電阻的電量;
⑵設(shè)導(dǎo)體桿從=0時(shí)刻由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),試推導(dǎo)出導(dǎo)體桿所受拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系式。
(1)(2)

 

 
(1)感應(yīng)電量                (1分)

根據(jù)閉合電路的歐姆定律       (1分)
根據(jù)電磁感應(yīng)定律,得        (2分)
              (2分)
(2)設(shè)ef上升到時(shí),速度為、拉力為F,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,得
                  (1分)
根據(jù)牛頓第二定律,得
             (2分)
根據(jù)閉合電路的歐姆定律,得
                       (1分)       
綜上三式,得   (2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:單選題

日光燈鎮(zhèn)流器的作用有
A.啟動(dòng)器動(dòng)、靜片接觸時(shí),鎮(zhèn)流器產(chǎn)生瞬時(shí)高壓
B.正常工作時(shí),鎮(zhèn)流器降壓限流保證日光燈正常工作
C.正常工作時(shí),使日光燈管的電壓穩(wěn)定在220V
D.正常工作時(shí),不準(zhǔn)電流通過(guò)日光燈管

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示,將邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、總電阻為R的正方形閉合線圈,從磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以速度v勻速拉出(磁場(chǎng)方向,垂直線圈平面)

(1)所用拉力F=        .    
(2)拉力F做的功W=         
(3)拉力F的功率PF       
(4)線圈發(fā)熱的功率P        

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

16分)如圖甲所示,空間存在一垂直紙面向里的水平磁場(chǎng),磁場(chǎng)上邊界OM水平,以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),OM為x軸,豎直向下為y軸,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小在x方向保持不變、y軸方向按B=ky變化,k為大于零的常數(shù)。一質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框abcd從圖示位置靜止釋放,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線框經(jīng)絡(luò)在同一豎直平面內(nèi),當(dāng)線框下降h0(h0<L)高度時(shí)達(dá)到最大速度,線框cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng),重力加速度為g。求:
(1)線框下降h0高度時(shí)速度大小v1和勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度大小v2;
(2)線框從開(kāi)始釋放到cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的電能ΔE;
(3)若將線框從圖示位置以水平向右的速度v0拋出,在圖乙中大致畫(huà)出線框上a點(diǎn)的軌跡。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖是一種磁動(dòng)力電梯示意圖。在豎直方向有兩組很長(zhǎng)的平行軌道PQ、MN,軌道間有水平方向、交替排列的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1B2,B1=B2=1.0T,B1B2的方向相反,兩磁場(chǎng)始終豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。電梯轎廂固定在如圖所示的金屬框abcd內(nèi)(圖中轎廂未畫(huà)出)并與之絕緣。已知電梯滿載時(shí)連同金屬框的總質(zhì)量為2.35×103kg,所受阻力f=500N,金屬框垂直軌道的邊長(zhǎng)Lcd=2.0m,兩磁場(chǎng)的豎直寬度均與金屬框的高Lad相同,金屬框整個(gè)回路的電阻R=2.0×10-3Ω,取g=10m/s2。假如設(shè)計(jì)要求電梯滿載時(shí)能以v1=3.0m/s的速度勻速上升,求:

(1)圖示時(shí)刻(ab邊在磁場(chǎng)B1中,dc邊在磁場(chǎng)B2中)金屬框中感應(yīng)電流的大小及方向(方向用順時(shí)針或逆時(shí)針表示);
(2)磁場(chǎng)向上運(yùn)動(dòng)速度v0的大小;
(3)該電梯滿載以速度v1向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所消耗的總功率。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框在傾角為θ的光滑固定斜面上由靜止開(kāi)始沿斜面下滑,隨后進(jìn)入虛線下方方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。如圖所示,磁場(chǎng)的上邊界線水平,線框的下邊ab邊始終水平,斜面以及下方的磁場(chǎng)往下方延伸到足夠遠(yuǎn)。下列推理、判斷正確的是(   )
A.線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程b點(diǎn)的電勢(shì)比a點(diǎn)高
B.線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程一定是減速運(yùn)動(dòng)
C.線框中產(chǎn)生的焦耳熱一定等于線框減少的機(jī)械能
D.線框從不同高度下滑時(shí),進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中通過(guò)線框?qū)Ь橫截面的電量一樣

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬框架ABCD固定在水平面內(nèi)(整個(gè)框架電阻忽略不計(jì)),AB與CD平行且足夠長(zhǎng),BC與CD夾角,粗細(xì)均勻的光滑導(dǎo)體棒EF(垂直于CD)在外力作用下以垂直于自身的速度V向右勻速運(yùn)動(dòng),
導(dǎo)體棒在滑動(dòng)過(guò)程中始終與金屬框架接觸良好,經(jīng)過(guò)C點(diǎn)瞬間作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),下列關(guān)于電路中電流大小I與時(shí)間t、導(dǎo)體棒消耗的電功率P與導(dǎo)體棒水平移動(dòng)的距離x變化規(guī)律的圖象中正確的是(   )

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如下圖甲所示,兩足夠長(zhǎng)平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L(zhǎng),導(dǎo)軌平面與水平面夾角α,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上,長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌電接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R,另有一條紙帶固定金屬棒ab上,紙帶另一端通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(圖中未畫(huà)出),且能正常工作。在兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右端電路,燈泡的電阻RL=4R,定值電阻R1=2R,電阻箱電阻調(diào)到使R2=12R,重力加速度為g,現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放,同時(shí)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,打出一條清晰的紙帶,已知相鄰點(diǎn)跡的時(shí)間間隔為T(mén),如下圖乙所示,試求:
小題1:求磁感應(yīng)強(qiáng)度為B有多大?
小題2:當(dāng)金屬棒下滑距離為S0時(shí)速度恰達(dá)到最大,求金屬棒由靜止開(kāi)始下滑2S0的過(guò)程中,整個(gè)電路產(chǎn)生的電熱。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),下面說(shuō)法正(     )
A.當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通量最大時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小
B.當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通量最大時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大
C.當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通量是零時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小
D.當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通量是零時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大

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