13.如圖所示,在磁感應(yīng)強度為0.5T的勻強磁場中,讓長0.2m的導(dǎo)體棒MN在無摩擦的框架上以5m/s的速度向右勻速運動,電阻R1=R2=2Ω,其他導(dǎo)體的電阻不計.則外力做功的功率有多大?感應(yīng)電流的功率有多大?在R1和R2上消耗的功率有多大?檢驗一下:其中的能量轉(zhuǎn)化是否滿足守恒定律?

分析 由公式E=BLv求出電動勢,根據(jù)歐姆定律求解感應(yīng)電流,由F=BIl求解力,由P=Fv求解外力的功率;由P=IE知感應(yīng)電流的功率;然后由電功率公式求出R1消耗的電功率.

解答 解:導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動勢:
E=BLv=0.5×0.2×5=0.5V,
兩電阻并聯(lián),電路總電流:I=2$\frac{E}{{R}_{1}}$=2×$\frac{0.5}{2}$=0.5A;
F=F=BIL=0.5×0.5×0.2=0.05N
由P=Fv知:P=0.05×5W=0.25W
由P=IE知感應(yīng)電流的功率為:P=0.5×0.5W=0.25W
R1的電功率為:P1=I12R1=0.252×2=0.125W;
由此知F做功等于電能的增加量,故滿足能量守恒定律.
答:外力做功的功率0.25W;感應(yīng)電流的功率有0.25W;在R1和R2上消耗的功率各為0.25W;由此知F做功等于電能的增加量,故滿足能量守恒定律.

點評 該題考查了電磁感應(yīng)與電路、電學(xué)的基礎(chǔ)知識,基礎(chǔ)是識別電路的結(jié)構(gòu).對于這些基礎(chǔ)知識,要加強理解和應(yīng)用,平時練習(xí)不可忽視.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖所示,虛線a、b、c、d表示O處點電荷的電場中的三個等勢面,設(shè)兩相鄰等勢面間距相等,一帶電粒子(不計重力)射入電場后的運動軌跡為圖中實線所示,其中1、2、3、4表示運動軌跡與等勢線的交點,由此可以判定( 。
A.O處的點電荷一定帶負(fù)電
B.帶電粒子在位置2電勢能一定大于位置4的電勢能
C.帶電粒子從位置1到2和從位置3到4的過程中電場力做的功大小關(guān)系是W12=2W34
D.a、b、c三個等勢面的電勢大小關(guān)系是φa<φb<φc

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.在測量金屬電阻率的實驗中,所用金屬線P的阻值大于滑動變阻器的最大阻值,電路圖(不完整)如圖所示.

(1)將實驗電路圖連接完整
(2)用螺旋測微器測得金屬線的直徑如圖,其讀數(shù)為1.880mm
(3)實驗測得金屬線的長度為L,直徑為D,電阻為R,該金屬的電阻率為$\frac{π{D}^{2}R}{4L}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示,A、B兩塊正對的金屬板豎直放置,在金屬板A的內(nèi)側(cè)表面系一絕緣細(xì)線,細(xì)線下端系一帶電小球(可視為點電荷).兩塊金屬板接在電路中,電路中的R1為光敏電阻(其阻值隨所受光照強度的增大而減小),R2為滑動變阻器,R0為定值電阻.當(dāng)R2的滑片P在中間時,閉合開關(guān)S,此時電流表和電壓表的示數(shù)分別為I和U,帶電小球靜止時絕緣細(xì)線與金屬板A的夾角為θ.電源電動勢為E,內(nèi)阻為r且恒定不變,那么,下列說法中正確的是( 。
A.若將R2的滑動觸頭P向a端移動,θ將變大
B.若將R2的滑動觸頭P向b端移動,且用較強的光照射R1時,那么,小球重新達(dá)到穩(wěn)定后θ將變小
C.若滑動觸頭P向b端移動,且用較弱的光照射R1時,那么,電壓表的示數(shù)U的變化量的絕對值與電流表的示數(shù)I變化量的絕對值的比值將變大
D.若保持滑動觸頭P不動,且用較強的光照射R1時,那么,電壓表的示數(shù)U的變化量的絕對值與電流表的示數(shù)I變化量的絕對值的比值不變

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

8.測量重力加速度的方法多種多樣,某測量小組同學(xué)設(shè)計出了一種測量方案:如圖所示,兩個質(zhì)量不同小物塊A和B,分別系在一條跨過光滑的定滑輪(質(zhì)量不計)的輕軟繩兩端,而定滑輪通過一彈簧測力計豎直懸掛著,若選定物塊A由靜止開始下落進行研究,該測量小組測出了測力計的示數(shù)F,A物塊的質(zhì)量mA,B物塊的質(zhì)量mB,物塊A下落的距離以及所用的時間t,則:
①由下列哪一組物理量可以求出重力加速度gA
A.F,mA,mB
B.mA,mB,h   
C.mA,mB,t 
D.F,mA,t
②由選定的物理量得到重力加速度的表達(dá)式g=$\frac{F({m}_{A}+{m}_{B})}{4{m}_{A}{m}_{B}}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.如圖所示,在傾角為θ的足夠長的固定光滑斜面上放置一質(zhì)量為m的滑塊,滑塊上固定一“T”形桿,桿上用細(xì)線懸掛一個小球,當(dāng)滑塊和小球沿斜面運動達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)(小球與滑塊相對靜止)時,不計空氣阻力,則懸線的方向應(yīng)該是(  )
A.沿豎直方向
B.與斜面垂直
C.與豎直方向成夾角α,且α<θ
D.懸線的方向與小球的質(zhì)量有關(guān),不確定

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.一質(zhì)量為M的物體從某高度處自由下落,當(dāng)物體下落高度為h時,突然炸裂成兩塊,已知質(zhì)量為m的一塊碎片恰能沿豎直方向回到開始下落的位置,求剛炸裂時另一塊碎片的速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,某時刻的波形如圖中實線所示,經(jīng)0.05s后,其波形如圖中虛線所示,求:
(1)波長、振幅、8m處質(zhì)點的振動方向?
(2)若該波的周期大于0.05s,求波速?
(3)若該波的周期小于0.05s,求周期的可能值?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.在做測量電源電動勢E和內(nèi)阻r的實驗時,提供的器材是:待測電源一個,內(nèi)阻為RV的電壓表一個(量程大于電源的電動勢),電阻箱一個,開關(guān)一個,導(dǎo)線若干.
為了測量得更加準(zhǔn)確,多次改變電阻箱的電阻R,讀出電壓表的相應(yīng)示數(shù)U,以$\frac{1}{U}$為縱坐標(biāo),畫出$\frac{1}{U}$與R的關(guān)系圖象(該圖象為一直線)如圖所示.由圖象可得到直線在縱軸上的截距為m,直線的斜率為k,試根據(jù)以上信息
①畫出實驗電路圖.
②寫出E、r的表達(dá)式,E=$\frac{1}{{k{R_v}}}$,r=$\frac{m}{k}-{R_v}$.

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