如圖9-12所示，把總電阻為2R的均勻電阻絲焊接成一半徑為a的圓環(huán)，水平固定在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一長(zhǎng)度為2a、電阻等于R、粗細(xì)均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上，它與圓環(huán)始終保持良好的接觸，當(dāng)金屬棒以恒定速度v向右移動(dòng)經(jīng)過(guò)環(huán)心O時(shí)，求：

圖9-12

（1）棒上電流的大小及棒兩端的電壓UMN；

（2）在圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率.

 

解析：(1)把切割磁感線的金屬棒看作一個(gè)內(nèi)阻為R，電源電動(dòng)勢(shì)為E的電源，兩個(gè)半圓環(huán)看成兩個(gè)并聯(lián)電阻，畫出等效電路如圖所示.

等效電源電動(dòng)勢(shì)為  E=BLv=2Bav

外電路的總電阻為  R外=R

棒上電流大小為I===.

根據(jù)分壓原理，棒兩端的電壓為UMN=E=Bav.

(2)圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率為P=IE=.

答案：(1)   Bav  (2)


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

“黑盒子”表面有a、b、c三個(gè)接線柱，盒內(nèi)總共有兩個(gè)電學(xué)元件，每?jī)蓚�(gè)接線柱之間只可能連接一個(gè)元件.為了探明盒內(nèi)元件的種類及連接方式，某位同學(xué)用多用電表進(jìn)行了如下探測(cè)：

    第一步：用電壓擋對(duì)任意兩接線柱正、反向測(cè)量，指針幸免不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；

    第二步：用電阻×100 Ω擋對(duì)任意兩個(gè)接線柱正、反向測(cè)量，指針偏轉(zhuǎn)情況如圖2-9所示.

圖2-9

（1）第一步測(cè)量結(jié)果表明盒內(nèi)______________________________________________.

（2）圖2-10示出了圖2-9[1]和圖2-9[2]中歐姆表指針?biāo)幍奈恢茫鋵?duì)應(yīng)的阻值是______ Ω；

圖2-11示出了圖2-9[3]中歐姆表指針?biāo)幍奈恢�，其�?duì)應(yīng)的阻值是_______Ω.

圖2-10                                     圖2-11

（3）請(qǐng)?jiān)趫D2-12的接線柱間用電路圖符號(hào)畫出盒內(nèi)的元件及連接情況.

         

圖2-12

（4）一個(gè)小燈泡與3 V電池組的連接情況如圖2-13所示.如果把圖2-13中e、f兩端用導(dǎo)線直接相連，小燈泡可正常發(fā)光.欲將e、f兩端分別與黑盒子上的兩個(gè)接線柱相連，使小燈泡仍可發(fā)光.那么，e端應(yīng)連接到_________接線柱，f端應(yīng)連接到_________接線柱.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

“用描跡法畫出電場(chǎng)中平面上的等勢(shì)線”的實(shí)驗(yàn)中

 (1)如圖9-11所用的電表指針偏轉(zhuǎn)方向與流入電流的關(guān)系是:當(dāng)電流從正接線柱流入電表時(shí)，指針偏向正接線柱一側(cè).一位學(xué)生用這個(gè)電表探測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)2兩側(cè)的等勢(shì)點(diǎn)時(shí)，把接電表正接線柱的探針E1接觸基準(zhǔn)點(diǎn)2，把接電表負(fù)接線柱的探針E2接觸紙上某一點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，為了探測(cè)到等勢(shì)點(diǎn)，則(　　)

A.若電表指針偏向正接線柱一側(cè)，E2應(yīng)右移

B.若電表指針偏向正接線柱一側(cè)，E2應(yīng)左移

C.若電表指針偏向負(fù)接線柱一側(cè)，E2應(yīng)右移

D.若電表指針偏向負(fù)接線柱一側(cè)，E2應(yīng)左移

(2)在平整的木板上依次鋪放白紙、復(fù)寫紙和導(dǎo)電紙.在導(dǎo)電紙上平放兩個(gè)圓柱形電極A與B，分別與直流電源的正、負(fù)極接好，如圖9-12所示.若以A、B連線為x軸，A、B連線的中垂線為y軸，將一個(gè)探針固定在y軸上的某一點(diǎn)，沿x軸移動(dòng)另一個(gè)探針，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)，靈敏電流表的指針都不偏轉(zhuǎn)，若電源及連線都是完好的，可能的故障是_______.將實(shí)驗(yàn)故障排除后，探針從BO間某處沿x軸向電極A移動(dòng)的過(guò)程中，電流表中指針偏轉(zhuǎn)的情況是_______.

圖9-11

圖9-12

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖9甲所示為一燈泡兩端的電壓與通過(guò)它的電流的變化關(guān)系曲線．由圖可知，兩者不成線性關(guān)系，這是由于焦耳熱使燈絲的溫度發(fā)生了變化的緣故，參考這條曲線回答下列問(wèn)題：(不計(jì)電流表和電源的內(nèi)阻)

(1)若把三個(gè)這樣的燈泡串聯(lián)后，接到電動(dòng)勢(shì)為12 V的電源上，求流過(guò)燈泡的電流和每個(gè)燈泡的電阻．

(2)如圖乙所示，將兩個(gè)這樣的燈泡并聯(lián)后再與10 Ω的定值電阻R0串聯(lián)，接在電動(dòng)勢(shì)為8 V的電源上，求通過(guò)電流表的電流值以及每個(gè)燈泡的實(shí)際功率．

圖9

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2013河北保定八校聯(lián)考）如圖9甲所示為一燈泡兩端的電壓與通過(guò)它的電流的變化關(guān)系曲線．由圖可知，兩者不成線性關(guān)系，這是由于焦耳熱使燈絲的溫度發(fā)生了變化的緣故，參考這條曲線回答下列問(wèn)題：(不計(jì)電流表和電源的內(nèi)阻)

 (1)若把三個(gè)這樣的燈泡串聯(lián)后，接到電動(dòng)勢(shì)為12 V的電源上，求流過(guò)燈泡的電流和每個(gè)燈泡的電阻．

(2)如圖乙所示，將兩個(gè)這樣的燈泡并聯(lián)后再與10 Ω的定值電阻R0串聯(lián)，接在電動(dòng)勢(shì)為8 V的電源上，求通過(guò)電流表的電流值以及每個(gè)燈泡的實(shí)際功率．

圖9

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