如圖所示，一直導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、長為l、電阻為r，其兩端放在位于水平面內(nèi)間距也為l的光滑平行導(dǎo)軌上，并與之密接；棒左側(cè)兩導(dǎo)軌之間連接一可控制的負載電阻（圖中未畫出）；導(dǎo)軌置于勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面。開始時，給導(dǎo)體棒一個平行于導(dǎo)軌的初速度v0。在棒的運動速度由v0減小至v1的過程中，通過控制負載電阻的阻值使棒中的電流強度I保持恒定。導(dǎo)棒一直在磁場中運動。不計導(dǎo)軌電阻，求此過程中導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動勢的平均值和負載電阻上消耗的平均功率。             

 


【解析】

導(dǎo)體棒所受的安培力為：F=BIl………………① 

由題意可知，該力的大小不變，棒做勻減速運動，因此在棒的速度從v0減小到v1的過程中，平均速度為：……………………②  

當(dāng)棒的速度為v時，感應(yīng)電動勢的大小為：E=Blv………………③  

棒中的平均感應(yīng)電動勢為：………………④  

綜合②④式可得：………………⑤   

導(dǎo)體棒中消耗的熱功率為：………………⑥   

負載電阻上消耗的熱功率為：…………⑦   

由以上三式可得：…………⑧   


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


如下圖甲所示，兩足夠長平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L，導(dǎo)軌平面與水平面夾角α，導(dǎo)軌電阻不計。勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，長為L的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌電接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R，另有一條紙帶固定金屬棒ab上，紙帶另一端通過打點計時器（圖中未畫出），且能正常工作。在兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右端電路，燈泡的電阻RL=4R，定值電阻R1=2R，電阻箱電阻調(diào)到使R2=12R，重力加速度為g，現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，同時接通打點計時器的電源，打出一條清晰的紙帶，已知相鄰點跡的時間間隔為T，如下圖乙所示，試求：

（1）求磁感應(yīng)強度為B有多大？

（2）當(dāng)金屬棒下滑距離為S0時速度恰達到最大，求金屬棒由靜止開始下滑2S0的過程中，整個電路產(chǎn)生的電熱。

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科目：高中物理 來源： 題型：


用下列器材組裝成一個電路，既能測量出電池組的電動勢E和內(nèi)阻r，又能同時描繪小燈泡的伏安特性曲線。

A．電壓表V1（量程6V、內(nèi)阻很大）

B．電壓表V2（量程3V、內(nèi)阻很大）

C．電流表A（量程3A、內(nèi)阻很�。�

D．滑動變阻器R（最大阻值10Ω、額定電流4A）

E．小燈泡（2A、5W）

F．電池組（電動勢E、內(nèi)阻r）

G．開關(guān)一只，導(dǎo)線若干

實驗時，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，多次測量后發(fā)現(xiàn)：若電壓表V1的示數(shù)增大，則電壓表V2的示數(shù)減小。

（1）請將設(shè)計的實驗電路圖在下方的虛線方框中補充完整。

（2）每一次操作后，同時記錄電流表A、電壓表V1和電壓表V2的示數(shù)，組成兩個坐標點（I，U1）、（I，U2），標到U—I坐標中，經(jīng)過多次測量，最后描繪出兩條圖線，如下圖所示，則電池組的電動勢E＝    V、內(nèi)阻r＝     Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（3）在U—I坐標中兩條圖線在P點相交，此時滑動變阻器連入電路的阻值應(yīng)為     Ω，電池組的效率為             （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

               

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。方向垂直于回路所在的平面�；芈芬运俣葀向右勻速進入磁場，直徑CD始絡(luò)與MN垂直。從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止，下列結(jié)論正確的是

 A．感應(yīng)電流方向不變

 B．CD段直線始終不受安培力

 C．感應(yīng)電動勢最大值E＝Bav

 D．感應(yīng)電動勢平均值

 

 

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：


兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L,底端接阻值為R的電阻。將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直，如圖所示。除電阻R外其余電阻不計�，F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則（   ）

A.釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g

B.金屬棒向下運動時，流過電阻R的電流方向為a→b

C.金屬棒的速度為v時，所受的按培力大小為F=              

D.電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少                  

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科目：高中物理 來源： 題型：


圖示為簡單歐姆表原理示意圖，其中電流表的偏電流=300A,內(nèi)阻Rg=100 ，可變電阻R的最大阻值為10 k，電池的電動勢E=1.5 V,內(nèi)阻r=0.5 ，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是             色，接正確使用方法測量電阻Rx的阻值時，指針指在刻度盤的正中央，則Rx=             k.若該歐姆表使用一段時間后，電池電動勢變小，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測上述Rx其測量結(jié)果與原結(jié)果相比較             （填“變大”、“變小”或“不變”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：


在某校開展的科技活動中，為了要測出一個未知電阻的阻值R，現(xiàn)有如下器材：讀數(shù)不準的電流表A、定值電R0、電阻箱R1、滑動變阻器R2、單刀單擲開關(guān)S1、單刀雙擲開關(guān)S2、電源和導(dǎo)線。

（1）畫出實驗電路圖，并在圖上標出你所選用器材的代碼。

（2）寫出主要的實驗操作步驟

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖1所示，質(zhì)量為M的足夠長木板置于光滑水平地面上，一質(zhì)量為m的木塊以水平初速度滑上長木板，已知木塊與木板之間的摩擦因數(shù)為，求：

（1）m的最終速度；

（2）m與M相對滑動產(chǎn)生的焦耳熱Q；

（3）m在M上相對滑動的距離L。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，質(zhì)量為m的物體沿動摩擦因素為的水平面以初速度從A點出發(fā)到B點時速度變?yōu)?sub>，設(shè)同一物體以初速度從點先經(jīng)斜面，后經(jīng)斜面到點時速度變?yōu)?sub>，兩斜面在水平面上投影長度之和等于AB的長度，則有（     ）

A.       　　　　　 B.    

  C.       　　　　　　D.不能確定

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