如圖,水平U形光滑框架,寬度為1m,電阻忽略不計,導體棒ab的質量m=0.2kg、電阻R=0.5Ω,勻強磁場的磁感應強度B=0.2T,方向垂直框架向上.現(xiàn)用F=1N的外力由靜止開始向右拉ab棒,當ab棒的速度達到2m/s時,求:

(1)ab棒產(chǎn)生的感應電動勢的大。

(2)ab棒所受的安培力;

(3)ab棒的加速度.


考點:

導體切割磁感線時的感應電動勢;牛頓第二定律;安培力;法拉第電磁感應定律.

專題:

電磁感應與電路結合.

分析:

(1)根據(jù)切割產(chǎn)生的感應電動勢公式求出電動勢的大。

(2)結合閉合電路歐姆定律求出回路中電流的大小,從而根據(jù)安培力公式求出安培力的大小,通過左手定則判斷出安培力的方向.

(3)根據(jù)牛頓第二定律求出ab棒的加速度.

解答:

解:(1)根據(jù)導體棒切割磁感線的電動勢E=BLV

代入數(shù)據(jù)解得:E=0.4V

(2)由閉合電路歐姆定律得回路電流:

ab受安培力:F=BIL=0.2×0.8×1N=0.16N

方向水平向左

(3)根據(jù)牛頓第二定律得ab桿的加速度為:a=

得ab桿的加速度為:a=4.2m/s2   方向水平向右

答:(1)ab棒產(chǎn)生的感應電動勢的大小為0.4V.

(2)ab棒所受的安培力為0.16N,方向水平向左.

(3)ab棒的加速度為4.2m/s2,方向水平向右.

點評:

本題考查電磁感應與力學和電路的基本綜合,比較基礎,知道切割的部分相當于電源.

 

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:


關于勻速圓周運動的速度、加速度以及速率,以下說法正確的是( 。

 

A.

速度不變,加速度改變

B.

速率不變,加速度不變

 

C.

速度不變,加速度不變

D.

速率不變,加速度改變

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質量相同的人造衛(wèi)星,如果在不同軌道上繞地球做勻速圓周運動,那么,下列判斷中正確的是( 。

 

A.

軌道半徑大的衛(wèi)星所受向心力大

 

B.

軌道半徑大的衛(wèi)星運行角速度大

 

C.

軌道半徑大的衛(wèi)星運行周期小

 

D.

軌道半徑大的衛(wèi)星運行速度小

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科目:高中物理 來源: 題型:


一矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動,產(chǎn)生交流電的圖象如圖所示,由圖可以知道( 。

 

A.

0.01s時刻線圈處于中性面位置

 

B.

0.01s時刻穿過線圈的磁通量為零

 

C.

該交流電流有效值為2A

 

D.

該交流電流頻率為50Hz

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖示為“研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗裝置,將圖中所缺的導線補接完整. 

        

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科目:高中物理 來源: 題型:


關于電流的方向,下列敘述中正確的是(  )

 

A.

金屬導體中電流的方向就是自由電子定向移動的方向

 

B.

在電解質溶液中有自由的正離子和負離子,電流方向不能確定

 

C.

不論何種導體,電流的方向規(guī)定為正電荷定向移動的方向

 

D.

電流的方向有時與正電荷定向移動的方向相同,有時與負電荷定向移動的方向相同

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科目:高中物理 來源: 題型:


下列關于電源電動勢的說法正確的是( 。

 

A.

電源電動勢等于電源兩極間的電壓

 

B.

在閉合電路中,電動勢等于內(nèi)、外電壓之和

 

C.

電源電動勢越大,電源把其他形式的能轉化為電能越多,電動勢就越大

 

D.

電動勢、電壓和電勢差雖名稱不同,但物理意義相同,所以單位也相同

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科目:高中物理 來源: 題型:


在半徑為r、電阻為R的圓形導線框內(nèi),以直徑為界,左、右兩側分別存在著方向如圖甲所示的勻強磁場。以垂直紙面向外的磁場為正,兩部分磁場的磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律分別如圖乙所示。則0〜t0時間內(nèi),導線框中

A、沒有感應電流 ,

B、感應電流方向為逆時針

C、感應電流大小為

D、感應電流大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1=100匝,n2=10匝, 均為理想電表,燈泡額定功率P=6W,燈泡正常發(fā)光,AB端電壓u1=120sin100πt(V).下列說法正確的是(     )

A.電流頻率為100 Hz

B.的讀數(shù)為12 V

C. 的讀數(shù)為0.5A

D.變壓器輸入功率為24W

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