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如圖所示,足夠長的平行金屬導軌MN、PQ平行放置,間距為L,與水平面成角,導軌與固定電阻R1R2相連,且R1=R2=RR1支路串聯(lián)開關S,原來S閉合,勻強磁場垂直導軌平面斜向上。有一質量為m的導體棒ab與導軌垂直放置,接觸面粗糙且始終接觸良好,導體棒的有效電阻也為R,現(xiàn)讓導體棒從靜止釋放沿導軌下滑,當導體棒運動達到穩(wěn)定狀態(tài)時速率為v,此時整個電路消耗的電功率為重力功率的3/4。已知當地的重力加速度為g,導軌電阻不計。試求:
(1)在上述穩(wěn)定狀態(tài)時,導體棒ab中的電流I和磁感應強度B的大。
(2)如果導體棒從靜止釋放沿導軌下滑距離后運動達到穩(wěn)定狀態(tài),在這一過程中回路產生的電熱是多少?
(3)斷開開關S后,導體棒沿導軌下滑一段距離后,通過導體棒ab的電量為q,求這段距離是多少?
(1)I=
(2)
(3)
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,在虛線空間內有一對彼此平行的金屬導軌,寬為,與水平面的夾角為θ,導軌電阻不計。虛線空間內分布感應強度為B的垂直于導軌平面向上的勻強磁場。導軌的下端接一定值電阻R,上端通過導線與一對豎直放置的平行金屬板相連接,兩板間距為d,其間固定著一光滑絕緣直桿,它與平面也成θ角,桿上套一帶電小球。當一電阻也為R的光滑導體棒ab沿導軌以速度v勻速下滑時,小球恰好能靜止在絕緣直桿上。則以下說法正確的是  (   )
A.小球帶正電B.小球帶負電
C.小球的比荷為D.小球的比荷為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩金屬桿ab和cd長度,電阻均相同,質量分別為M和m,已知M>m。兩根質量和電阻均可忽略的不可伸長的柔軟導線將它們連成閉合回路,并懸掛在水平、光滑、不導電的圓棒兩側。兩金屬桿都處在水平位置,如圖所示。從t=0時刻起,ab和cd開始運動,當運動到t1時刻,在與回路平面相垂直的方向加上一勻強磁場,磁場區(qū)域足夠大,若以豎直向下為速度的正方向,則ab運動的速度隨時間變化的圖象可能是下圖中的(   )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)2006年3月7日美國《國防工業(yè)日報》報道,BAE公司武器系統(tǒng)分部將利用合同資金550萬美元,為美海軍設計和生產32兆焦實驗型小尺寸電磁炮。預計于2007年完成。電磁炮是一種理想的兵器,其原理圖如下圖,把待發(fā)炮彈(導體)放置在磁場中的兩平行光滑導軌上,給導軌通一大電流,使炮彈在安培力作用下沿軌道滑行,并以某一速度發(fā)射出去。若導軌寬L=2m,長S=500m,通過的電流I=20A,導軌間所加勻強磁場的磁感應強度B=55T,彈體質量(包括金屬桿)m=22克,則:
(1)電磁炮離開導軌時的最大速度是多大?
(2)安培力做功的最大功率是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖,光滑平行的水平金屬導軌MN、PQ相距l,在M點和P點間接一個阻值為R的電阻,在兩導軌間OO1O1′O矩形區(qū)域內有垂直導軌平面豎直向下、寬為d的    勻強磁場,磁感強度為B。一質量為m,電阻為r的導體棒ab,垂直擱在導軌上,與磁場左邊界相距l0,F(xiàn)用一大小為F、水平向右的恒力拉ab棒,使它由靜止開始運動,棒ab在離開磁場前已經做勻速直線運動(棒ab與導軌始終保持良好的接觸,導軌電阻不計)。求:
(1)棒ab在離開磁場右邊界時的速度;(2)棒ab通過磁場區(qū)的過程中整個回路所消耗的電能;
(3)試分析討論ab棒在磁場中可能的運動情況。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

20.(15分)如圖所示,一根電阻為r、長度為L的金屬棒CD垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導軌上,兩導軌間距也是L,棒與導軌間接觸良好,導軌電阻不計,導軌左端接有阻值為R的電阻和電容為C的電容器,垂直導軌平面有豎直向下穿過平面的勻強磁場,磁感應強度為B,F(xiàn)使金屬棒CD以v的速度向右勻速運動,求:
(1)電阻R消耗的電功率;
(2)電容器兩極板的電量以及上極板的帶電性質。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,甲、乙兩圖為勻強磁場垂直放置的兩個金屬框架,甲圖接有一個電阻R、乙圖接有自感系數為L的線圈,其直流電阻也為R,其他部分兩圖都相同,下列說法正確的是       (   )
A.導體AB以相同的加速度向右做勻加速直線運動且位移相同,則甲圖中外力做功多
B.導體AB以相同的加速度向右做勻加速直線運動且位移相同,則乙圖中外力做功多
C.導體AB以相同的速度向右做勻速直線運動且位移相同,則甲圖中外力做功多
D.導體AB以相同的速度向右做勻速直線運動且位移相同,則乙圖中外力做功多

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖12-19所示,磁場的方向垂直于xy平面向里。磁感強度B沿y方向沒有變化,沿x方向均勻增加,每經過1cm增加量為1.0×10-4T,即。有一個長L=20cm,寬h=10cm的不變形的矩形金屬線圈,以v=20cm/s的速度沿x方向運動。問:

(1)線圈中感應電動勢E是多少?
(2)如果線圈電阻R=0.02Ω,線圈消耗的電功率是多少?
(3)為保持線圈的勻速運動,需要多大外力?機械功率是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖3-6-9所示,光滑導軌水平放置,勻強磁場豎直向上,金屬棒ab、cd質量相等.開始給ab一個沖量,使它具有向右的初速度v,經過一段時間后,金屬棒cd的速度(    )

圖 3-6-9
A.向右,等于vB.向左,等于v
C.向右,等于v/2D.靜止不動

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