如圖,固定在水平面上電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌,間距d=0.5m。右端接一阻值為4Ω的小燈泡L,在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖規(guī)律變化。CF長(zhǎng)為2m。在t=0時(shí),金屬棒從圖中位置由靜止在恒力F作用下向右運(yùn)動(dòng)到EF位置,整個(gè)過程中,小燈泡亮度始終不變。已知ab金屬棒電阻為1Ω,求:

①通過小燈泡的電流   ②恒力F的大小  

③金屬棒的質(zhì)量

 

【答案】

(1)0.1A(2)0.1N(3)0.8kg

【解析】

試題分析:(1)金屬棒未進(jìn)入磁場(chǎng),電路總電阻 

回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:      

燈炮中的電流強(qiáng)度為:                

(2)因燈泡亮度不變,故在t=4s末金屬棒剛好進(jìn)入磁場(chǎng),且做勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)金屬棒中的電流強(qiáng)度:            

恒力大。           

(3)因燈泡亮度不變,金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:    

金屬棒在磁場(chǎng)中的速度:

金屬棒未進(jìn)入磁場(chǎng)的加速度為:

故金屬棒的質(zhì)量為:

考點(diǎn):導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);

點(diǎn)評(píng):本題的突破口是小燈泡的亮度始終沒有發(fā)生變化,來分析電路中電動(dòng)勢(shì)和電流,抓住兩個(gè)階段這兩個(gè)量的關(guān)系進(jìn)行研究.

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,固定在水平面上的U形金屬框上,靜止放置有一金屬桿ab,整個(gè)裝置處于豎直向上的磁場(chǎng)中.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B均勻減小時(shí),桿ab總保持靜止,則在這一過程中( 。

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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年浙江臺(tái)州書生中學(xué)高二下學(xué)期第一次月考物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

如圖,固定在水平面上電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌,間距d=0.5m。右端接一阻值為4Ω的小燈泡L,在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖規(guī)律變化。CF長(zhǎng)為2m。在t=0時(shí),金屬棒從圖中位置由靜止在恒力F作用下向右運(yùn)動(dòng)到EF位置,整個(gè)過程中,小燈泡亮度始終不變。已知ab金屬棒電阻為1Ω,求:

①通過小燈泡的電流   ②恒力F的大小  
③金屬棒的質(zhì)量

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖,固定在水平面上的U形金屬框上,靜止放置有一金屬桿ab,整個(gè)裝置處于豎直向上的磁場(chǎng)中.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B均勻減小時(shí),桿ab總保持靜止,則在這一過程中( 。
A.桿中的感應(yīng)電流方向是從b到a
B.桿中的感應(yīng)電流大小均勻增大
C.金屬桿所受安培力水平向左
D.金屬桿受到的摩擦力逐漸減小
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科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年廣東省汕頭市高二(下)期末物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖,固定在水平面上的U形金屬框上,靜止放置有一金屬桿ab,整個(gè)裝置處于豎直向上的磁場(chǎng)中.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B均勻減小時(shí),桿ab總保持靜止,則在這一過程中( )
A.桿中的感應(yīng)電流方向是從b到a
B.桿中的感應(yīng)電流大小均勻增大
C.金屬桿所受安培力水平向左
D.金屬桿受到的摩擦力逐漸減小

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