【題目】如圖所示,在豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,金屬框架OACBD固定在水平面內(nèi),OAOB的夾角為60°,OA、OB、MN三根導(dǎo)體棒的長度均為1,它們單位長度的電阻為r,其他部分的電阻不計.MN在外力的作用下以垂直于自身的速度v向右勻速運(yùn)動,導(dǎo)體棒在滑動的過程中始終保持與導(dǎo)軌良好的接觸,經(jīng)過O點(diǎn)瞬間作為計時起點(diǎn).(已知B=0.2T,l=0.5m,r=0.1Ω,v=0.3m/s

1)導(dǎo)體棒滑到AB時,流過MN的電流的大小和方向;

2)導(dǎo)體棒滑到AB之前的t時刻,整個電路的電功率是多少?

30.2秒內(nèi)產(chǎn)生的系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱?

【答案】10.2A 方向由NM 2 3

【解析】試題分析:導(dǎo)體棒滑到AB時,由右手定則判斷感應(yīng)電流的方向.由E=Blv求出MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,分析回路的總電阻,再求電流;根據(jù)幾何關(guān)系寫出有效長度與時間的表達(dá)式,然后根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求得感應(yīng)電動勢,再由功率公式求解;由能量守恒定律求出焦耳熱。

1導(dǎo)體棒滑到AB時,由右手定則判斷知,流過MN的電流方向由NM

MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為:E=Blv=0.2×0.5×0.3V=0.03V

回路的總電阻為:R=3lr=3×0.5×0.1=0.15Ω

電流為:

2)導(dǎo)體棒滑到AB之前的t時刻,有效切割長度為:L=2vttan30°

回路的總電阻為:Rt=3Lr

感應(yīng)電動勢為:Et=BLv

回路中感應(yīng)電流為:

整個電路的電功率是:

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得:

30.2s內(nèi)棒MN移動的距離為:x=vt=0.06m

此時棒受到的安培力大小為:

克服安培力做功為:

根據(jù)能量守恒定律知,系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱為:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一質(zhì)量為0.5kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),用長的細(xì)線拴住在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動,g10m/s2求:

(1)小球剛好經(jīng)過最高點(diǎn)A時的速度;

(2)若小球經(jīng)過最高點(diǎn)A時速度為4m/s,小球?qū)?xì)線的拉力;

(3)若小球經(jīng)過最低點(diǎn)B時速度為 ,細(xì)線對小球的拉力大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】帶電平行板電容器與靜電計相連,如圖所示。下列各種情況中能觀察到靜電計指針偏角增大的是

A. 將兩極板的間距加大

B. 將兩極板平行錯開,使正對面積減小

C. A板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的陶瓷板

D. A板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的鋁板

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2013年12月2日,我國探月衛(wèi)星“嫦娥三號”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空,飛行軌道示意圖如下圖所示!版隙鹑枴睆牡孛姘l(fā)射后奔向月球,先在軌道I上運(yùn)行,在P點(diǎn)從圓形軌道I進(jìn)入橢圓軌道,Q為軌道上的近月點(diǎn),則“嫦娥三號”在軌道Ⅱ上( )

A. 經(jīng)過P的加速度小于在軌道I上經(jīng)過P的加速度

B. 經(jīng)過P的速度等于在軌道I上經(jīng)過P的速度

C. 運(yùn)行時的機(jī)械能大于在軌道I上運(yùn)行的機(jī)械能

D. 從P到Q的過程中速率不斷增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】已知通電長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度滿足 (其中k為比例系數(shù),I為電流強(qiáng)度,r為該點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離)。現(xiàn)有四根平行的通電長直導(dǎo)線,其橫截面恰好在一個邊長為L的正方形的四個頂點(diǎn)上,電流方向如圖,其中A、C導(dǎo)線中的電流大小為I1,B、D導(dǎo)線中的電流大小為I2。已知A導(dǎo)線所受的磁場力恰好為零,則下列說法正確的是

A. 電流的大小關(guān)系為I1=2I2

B. 四根導(dǎo)線所受的磁場力均為零

C. 正方形中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零

D. 若移走A導(dǎo)線,則中心O處的磁場將沿OB方向

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,兩固定的絕緣斜面傾角均為θ,上沿相連。兩細(xì)金屬棒ab(僅標(biāo)出a)cd(僅標(biāo)出c)長度均為L、質(zhì)量分別為2mm;用兩根不可伸長的柔軟輕導(dǎo)線將它們連成閉合回路abdca,并通過固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上,兩定滑輪間的距離也為L。左斜面上存在勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于斜面向上。已知斜面及兩根柔軟輕導(dǎo)線足夠長,回路電阻為R,兩金屬棒與斜面間的動摩擦因數(shù)均為,重力加速度大小為g。使兩金屬棒水平,從靜止開始下滑。求

(1)金屬棒運(yùn)動的最大速度vm

(2)當(dāng)金屬棒運(yùn)動的速度為時,其加速度大小是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在光滑的水平面上,質(zhì)量為m的小滑塊停放在質(zhì)量為M、長度為L的靜止的長木板的最右端,滑塊和木板之間的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)用一個大小為F的恒力作用在M上,當(dāng)小滑塊滑到木板的最左端時,滑塊和木板的速度大小分別為v1、v2,滑塊和木板相對于地面的位移大小分別為s1、s2,下列關(guān)系式錯誤的是(   )

A. μmgs1mv12 B. Fs2μmgs2Mv22

C. μmgLmv12 D. Fs2μmgs2μmgs1Mv22mv12

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為m的小球由輕繩ab分別系于一輕質(zhì)細(xì)桿的A點(diǎn)和B點(diǎn),如圖,繩a與水平方向成θ角,繩b在水平方向且長為l,當(dāng)輕桿繞軸AB以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時,小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,則下列說法正確的是(   )

A. b繩拉力不可能為零

B. a繩的拉力隨角速度的增大而增大

C. 當(dāng)角速度,b繩將出現(xiàn)拉力

D. b繩突然被剪斷,則a繩的拉力一定發(fā)生變化

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的電路中,A1A2是完全相同的燈泡,線圈L的直流電阻可以忽略,下列說法中正確的是(

A. 合上S時,A1A2同時亮起來

B. 合上S時,A2A1先亮,且最后A2A1要亮些

C. 斷開S時,A2立刻熄滅,A1過一會熄滅

D. 斷開S時,A1A2都要過一會兒才熄滅

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