【題目】如圖所示,光滑的平行金屬導(dǎo)軌堅(jiān)直放置,間距L=1m,上、下端各接有電阻R=1Ω,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面.現(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.5Ω的金屬桿從導(dǎo)軌上方某處由靜止釋放,桿下落過(guò)程中始終水平并與導(dǎo)軌保持良好接觸,且導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),若金屬桿下滑的最大速度v=1m/s,求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。╣=10m/s2

【答案】解:由題意可知,桿靜止釋放后向下先做變加速直線運(yùn)動(dòng),然后以最大速度做勻速直線運(yùn)動(dòng).以最大速度運(yùn)動(dòng)時(shí),切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為:

E=BLv

通過(guò)桿的電流為:

I=

由右手定則知感應(yīng)電流方向沿桿向右,據(jù)左手定則知桿中電流受安培力方向豎直向上,有:

F=BIL

勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)F與桿的重力平衡,有:

F=mg

解上述方程并代入數(shù)據(jù)得:

B=1T


【解析】明確電路結(jié)構(gòu),根據(jù)導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E=Blv可求得電動(dòng)勢(shì);再由閉合電路規(guī)律可求得流過(guò)導(dǎo)體棒中的電流,則由F=BIL可求得安培力;當(dāng)達(dá)到最大速度時(shí)安培力與重力相等;聯(lián)立可求得磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。
【考點(diǎn)精析】通過(guò)靈活運(yùn)用電磁感應(yīng)與電路和電磁感應(yīng)與力學(xué),掌握用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向;畫(huà)等效電路;運(yùn)用全電路歐姆定律,串并聯(lián)電路性質(zhì),電功率等公式聯(lián)立求解;用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向;求回路中電流強(qiáng)度;分析研究導(dǎo)體受力情況(包含安培力,用左手定則確定其方向);列動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程求解即可以解答此題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】A、B兩小球從空間O點(diǎn)水平向右拋出,t0時(shí)刻,B球在A球的右下方,此時(shí)它們的速度方向相同,則( 。
A.A球平拋的初速度可能比B球的大
B.A球平拋的初速度一定比B球的小
C.t0時(shí)刻,A,B兩小球與O點(diǎn)一定在同一直線上
D.t0時(shí)刻,A,B兩小球與O點(diǎn)可能不在同一直線上

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】位移是用來(lái)表示物體_______變化的,可以用x=_________來(lái)計(jì)算;速度是用來(lái)表示物體運(yùn)動(dòng)_________的,可以用公式__________來(lái)計(jì)算;加速度是用來(lái)表示物體__________________的,可以用公式___________來(lái)計(jì)算。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,理想變壓器原線圈與一個(gè)10V的交流電源相連,副線圈并聯(lián)兩個(gè)小燈泡a和b,小燈泡a的額定功率為0.3W,正常發(fā)光時(shí)電阻為30Ω,已知兩燈泡均正常發(fā)光,流過(guò)原線圈的電流為0.09A,試計(jì)算:

(1)原、副線圈的匝數(shù)比.
(2)流過(guò)燈泡b的電流.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一物體從一行星表面某高處做落體運(yùn)動(dòng).自開(kāi)始下落計(jì)時(shí),得到物體離該行星表面的高度h隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是

①行星表面重力加速度大小為8 m/s2

②行星表面重力加速度大小為10 m/s2

③物體落到行星表面時(shí)的速度大小為20 m/s

④物體落到行星表面時(shí)的速度大小為25 m/s

A. ①④ B. ①③ C. ②③ D. ②④

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一列簡(jiǎn)譜橫波沿x軸正向(向右)傳播,從波傳到x=5m處開(kāi)始計(jì)時(shí)(t=0s),已知x=1m處的質(zhì)點(diǎn)P連續(xù)兩次位于波峰的時(shí)間間隔為0.4s,則下面說(shuō)法中正確的是( 。

A.該列波在0.1s內(nèi)向右傳播的距離為1m
B.該列波波源的起振方向沿y軸正向
C.在0~0.1s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)Q(x=1.5m)通過(guò)的路程是10cm
D.在t=0.2s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q(x=1.5m)的振動(dòng)方向沿y軸正向
E.質(zhì)點(diǎn)N(x=9m)經(jīng)過(guò)0.5s第一次到達(dá)波谷

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,M是一小型理想變壓器,接線柱a、b接在電壓u=311sin314t(V)的正弦交流電源上,變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖,其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器,電流表A2為值班室的顯示器,顯示通過(guò)R1的電流,電壓表V2顯示加在報(bào)警器上的電壓 (報(bào)警器未畫(huà)出),R3為一定值電阻.當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí),以下說(shuō)法中正確的是( )

A.Al的示數(shù)不變,A2的示數(shù)增大
B.A1的示數(shù)增大,A2的示數(shù)增大
C.V1的示數(shù)增大,V2的示數(shù)增大
D.V1的示數(shù)不變,V2的示數(shù)減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,矩形線框abcd,ab=L1 , bc=L2 , 線框總電阻為r,ad間接電阻R,并串入電流表,以ad邊為軸,線框以角速度ω在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng).求:

(1)電流表的示數(shù);
(2)從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°角的過(guò)程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】圖示為氫原子的能級(jí)圖,下列說(shuō)法正確的是( )

A.氫原子從較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),釋放一定頻率的光子,核外電子動(dòng)能增加,電勢(shì)能減小
B.氫原子從n=3能級(jí)躍遷到n=4能級(jí)時(shí),需要吸收的光子能量必須大于0.66eV
C.氫原子處于不同能級(jí)時(shí),核外電子在各處出現(xiàn)的頻率相同
D.一個(gè)處于n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),可以釋放6種頻率的光子

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