【2012?山東模擬】如下圖甲所示,兩足夠長(zhǎng)平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L(zhǎng),導(dǎo)軌平面與水平面夾角α,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上,長(zhǎng)為L(zhǎng)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(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(圖中未畫(huà)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(shí)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,打出一條清晰的紙帶,已知相鄰點(diǎn)跡的時(shí)間間隔為T(mén),如下圖乙所示,試求:

(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度為B有多大?
(2)當(dāng)金屬棒下滑距離為S0時(shí)速度恰達(dá)到最大,求金屬棒由靜止開(kāi)始下滑2S0的過(guò)程中,整個(gè)電路產(chǎn)生的電熱。
(1)(2)
(1)根據(jù)圖乙紙帶上打出的點(diǎn)跡可看出,金屬棒最終做勻速運(yùn)動(dòng),且速度最大,最大值為vm=2s/T,達(dá)到最大速度時(shí),則有mgsinα=F安  F=ILB   其中R=6R
所以mgsinα= 解得   
(2)由能量守恒知,放出的電熱Q=2S0sinα- 
代入上面的vm值,可得  
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,虛線范圍內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),寬度為L(zhǎng).一個(gè)邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形閉合導(dǎo)線框在豎直面內(nèi),下底邊恰好位于磁場(chǎng)上邊界.將導(dǎo)線框由靜止釋放后開(kāi)始做加速運(yùn)動(dòng);當(dāng)其下底邊到達(dá)磁場(chǎng)下邊界時(shí),導(dǎo)線框剛好開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng),直到導(dǎo)線框完全離開(kāi)磁場(chǎng).關(guān)于以上兩個(gè)階段中的能量轉(zhuǎn)化情況,下列說(shuō)法正確的是 
    
A.第一階段導(dǎo)線框重力勢(shì)能的減少量等于其動(dòng)能的增加量
B.第一階段導(dǎo)線框機(jī)械能的減少量大于導(dǎo)線框內(nèi)產(chǎn)生的電熱
C.第一階段導(dǎo)線框內(nèi)產(chǎn)生的電熱小于第二階段導(dǎo)線框內(nèi)產(chǎn)生的電熱
D.第一階段導(dǎo)線框機(jī)械能的減少量大于第二階段導(dǎo)線框機(jī)械能的減少量

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

一個(gè)200匝、面積為20 cm2的線圈,放在磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的方向與線圈平面成30°角,若磁感應(yīng)強(qiáng)度在0.05 s內(nèi)由0.1 T增加到0.5 T.在此過(guò)程中穿過(guò)線圈的磁通量的變化是_________ Wb;磁通量的平均變化率是___________ Wb/s;線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小是___________ V.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,MN為裸金屬桿,在重力的作用下,貼著豎直平面內(nèi)的光滑金屬長(zhǎng)直導(dǎo)軌下滑,導(dǎo)軌的間距,導(dǎo)軌的上端接有的電阻,導(dǎo)軌和金屬桿的電阻不計(jì),整個(gè)裝置處于的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)桿穩(wěn)定勻速下落時(shí),每秒有0.02J的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能,則這時(shí)MN桿的下落速度v的大小等于多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示的LC振蕩電路中,某時(shí)刻線圈中磁場(chǎng)方向向上,且電路的電流正在減小,則此時(shí)(   )
A.a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)高B.電容器兩極板間場(chǎng)強(qiáng)正在減小
C.電路中電場(chǎng)能正在增大D.線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正在減小

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示,兩根相距為L(zhǎng)的豎直平行金屬導(dǎo)軌位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌電阻不計(jì),另外兩根與上述光滑導(dǎo)軌保持良好接觸的金屬桿ab、cd質(zhì)量均為m,電阻均為R.若要使cd靜止不動(dòng),則ab桿應(yīng)向_______運(yùn)動(dòng),速度大小為_(kāi)__________,作用于ab桿上的外力大小為_(kāi)________
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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L,在MP之間接一個(gè)阻值為R的電阻,在兩導(dǎo)軌間cdfe矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、電阻為r、長(zhǎng)度也剛好為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上,與磁場(chǎng)左邊界相距d。現(xiàn)用一個(gè)水平向右的力F拉棒ab,使它由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),其ab離開(kāi)磁場(chǎng)前已做勻速直線運(yùn)動(dòng)棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸,導(dǎo)軌電阻不計(jì),F(xiàn)隨ab與初始位置的距離x變化的情況如圖所示,F(xiàn)0已知。下列判斷正確的是:

A.棒ab在ac之間的運(yùn)動(dòng)一定是勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B.棒ab在ce之間不可能一直做勻速運(yùn)動(dòng)
C.棒ab離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速率為
D.棒ab經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中,通過(guò)電阻R的電量為

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如右圖所示電路中,均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)只存在于虛線框內(nèi),三個(gè)電阻阻值之比R1∶R2∶R3=1∶2∶3,其他部分電阻不計(jì)。當(dāng)S3斷開(kāi),而S1、S2閉合時(shí),回路中感應(yīng)電流為I,當(dāng)S1斷開(kāi),而S2、S3閉合時(shí),回路中感應(yīng)電流為5I,當(dāng)S2斷開(kāi),而S1、S3閉合時(shí),可判斷                                                        (    )
A.閉合回路中感應(yīng)電流為4I
B.閉合回路中感應(yīng)電流為7I
C.無(wú)法確定上下兩部分磁場(chǎng)的面積比值關(guān)系
D.上下兩部分磁場(chǎng)的面積之比為3∶25

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

用同樣材料、同樣粗細(xì)的金屬絲做成的兩個(gè)正方形線框A和B,邊長(zhǎng)不等,且,現(xiàn)將它們以相同的速度v從右圖中所示位置,由勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1拉進(jìn)另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2中,(已知兩磁場(chǎng)方向均垂直于紙面向里,且B1 <B2),在此過(guò)程中兩個(gè)線框中通過(guò)導(dǎo)線某一橫截面的電量之比      。

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