如圖所示,水平面上有兩電阻不計的金屬導(dǎo)軌平行固定放置,間距d 為0.5米,左端通過導(dǎo)線與阻值為2歐姆的電阻R連接,右端通過導(dǎo)線與阻值為4歐姆的小燈泡L連接;在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上均勻磁場,CE長為2米,CDEF區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度B如圖所示隨時間t變化;在t=0s時,一阻值為2歐姆的金屬棒在恒力F作用下由靜止從AB位置沿導(dǎo)軌向右運動,金屬棒與金屬導(dǎo)軌的摩擦力為0.2N.當金屬棒從AB位置運動到EF位置過程中,小燈泡始終正常發(fā)光。求:

 

(1)小燈泡的額定電流強度;

(2)恒力F的大小;

(3)運動到EF位置過程中金屬棒的最大動能。

(1)在金屬棒棒未進磁場,電路中總電阻:R=RL+R/2=4+ 2/2 = 5Ω (2分)

線框中感應(yīng)電動勢: (2分)

燈泡的額定電流強度 :       (1分)

(2)因燈泡中亮度不變,故在4秒末金屬棒棒剛好進入磁場,且作勻速直線運動,

此時金屬棒棒中的電流強度:(3分)

恒力F的大。篎 = FA- +f= Bid+f= 2×0.3×0.5 N+0.2N = 0.5 N  (2分)

(3)金屬棒產(chǎn)生感應(yīng)電動勢:(2分)

金屬棒在磁場中的速度:  (2分)

金屬棒的加速度: (1分)

據(jù)牛頓第二定律,金屬棒的質(zhì)量: (2分)

Ek =mv2/2=0.6J     (1分)


解析:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,水平面上有一重為40N的物體,受到F1=13N和F2=6N的水平力的作用而保持靜止,F(xiàn)1與F2的方向相反.物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,設(shè)最大的靜摩擦力等于滑動摩擦力.求:
(1)物體所受摩擦力的大小和方向.
(2)若只撤去F1,物體所受摩擦力的大小和方向.
(3)若只撤去F2,物體所受摩擦力的大小和方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ,它們的電阻可忽略不計,在M和P之間接有阻值為R=3.0Ω的定值電阻,導(dǎo)體棒ab長L=0.5m,其電阻為r=1.0Ω,與導(dǎo)軌接觸良好.整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=0.4T.現(xiàn)使ab以v=10m/s的速度向右做勻速運動.求:
(1)ab中的感應(yīng)電動勢;
(2)求電路中的電流.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,水平面上有一重40N的物體,受到F1=12N和F2=6N的水平力作用而保持靜止.已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,求:
(1)此時物體所受的摩擦力多大?
(2)將F1撤去后,物體所受的摩擦力為多大?
(3)將F2撤去后,物體所受的摩擦力為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,水平面上有一個動力小車,在動力小車上豎直固定著一個長度L1、寬度L2的矩形線圈,線圈匝線為n,總電阻為R,小車和線圈的總質(zhì)量為m,小車運動過程所受摩擦力為f.小車最初靜止,線圈的右邊剛好與寬為d(d>L1)的有界磁場的左邊界重合.磁場方向與線圈平面垂直,磁感應(yīng)強度為B.現(xiàn)控制動力小車牽引力的功率,讓它以恒定加速度a進入磁場,線圈全部進入磁場后,開始做勻速直線運動,直至完全離開磁場,整個過程中,牽引力的總功為W.
(1)求線圈進入磁場過程中,感應(yīng)電流的最大值和通過導(dǎo)線橫截面的電量.
(2)求線圈進入磁場過程中,線圈中產(chǎn)生的焦耳熱.
(3)寫出整個過程中,牽引力的功率隨時間變化的關(guān)系式.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,水平面上有A、B兩物體疊放在一起,現(xiàn)有一水平恒力F作用在A物體上,恰能使A、B兩物體一起沿水平面做勻速運動.在運動過程中突然將作用在A上的恒力F撤去迅速作用在B上,并保持大小、方向不變,則A、B的運動狀態(tài)為(  )
A、一起勻速直線運動B、一起加速運動C、B加速、A減速D、無法判斷,因為A、B的質(zhì)量關(guān)系及接觸面間的摩擦情況未知

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