如圖所示,兩根電阻不計,間距為的平行金屬導軌,一端接有阻值為R的電阻,導軌上垂直擱置一根質(zhì)量為m.電阻為r的金屬棒,整個裝置處于豎直向上磁感強度為B的勻強磁場中.現(xiàn)給金屬棒施一沖量,使它以初速向左滑行.設(shè)棒與導軌間的動摩擦因數(shù)為,金屬棒從開始運動到停止的整個過程中,通過電阻R的電量為q.求:(導軌足夠長)
 (1)金屬棒沿導軌滑行的距離;
(2)在運動的整個過程中消耗的電能.
1)設(shè)滑行的距離為L
由法拉第電磁感應有  ①(2分)
  而由電流定義有           、冢2分)
  由閉合電路的歐姆定律得      、郏2分)
   由①②③解得 得 、埽2分)
 。2)由功能原理得  、荩3分)
         而   ⑥(3分)
        ∴   、撸2分)
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,虛線MN、PQ之間存在寬度為a,磁感應強度大小為B的勻強磁場區(qū)域,方向垂直紙面向里。現(xiàn)用長度為4a,電阻為R的長直導線做成四邊形導線框,讓導線框以恒定速度v垂直于磁場方向從左邊界進入并穿出磁場。設(shè),則導線框在穿越磁場中的過程,感應電流I隨時間t變化的圖像不可能是 ( )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖甲所示,質(zhì)量m=6.0×10-3kg,邊長L=0.20m,電阻R=1.0歐的正方形單匝金屬線框abcd,置于傾角30°的絕緣斜面上,ab邊沿著水平方向,線框的下半部分處于垂直斜面向上的勻強磁場中,磁感應強度B隨時間t按圖乙所示的規(guī)律周期性變化,線框在斜面上始終保持靜止,g=10,求

(1)在2.0×10-2s~4.0×10-2s時間內(nèi)線框中產(chǎn)生感應電流的大小
(2)在t=3.0×10-2s時間內(nèi)線框受到斜面的摩擦力的大小和方向。
(3)一個周期內(nèi)感應電流在線框中產(chǎn)生的平均電功率

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,外力F使金屬桿ab在勻強磁場中沿光滑水平金屬導軌作勻速運動,除電阻R外,其它電阻均忽略。若下列各種情況中桿ab都能保持勻速運動狀態(tài),則(    )
A.當F一定時,R減小為原來的一半,則F的功率也減小為原來的一半。
B.當F一定時,為使桿的速度增大為原來的2倍,必須使R也增大為原來的2倍。
C.當F的功率一定時,要使F能增大為原來的2倍,應使R減小為原來的一半。
D.若R不變,當F增大為原來的2倍時,桿的速度也應增大到原來的2倍。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,粗糙的平行金屬導軌傾斜放置,導軌電阻不計,頂端QQ′之間連接一個阻值為R的電阻和開關(guān)S,底端PP′處有一小段水平軌道相連,勻強磁場B垂直于導軌平面。斷開開關(guān)S,將一根質(zhì)量為m、長為l的金屬棒從AA′處靜止開始滑下,落在水平面上的FF′處;閉合開關(guān)S,將金屬棒仍從AA′處靜止開始滑下,落在水平面上的EE′處;開關(guān)S仍閉合,金屬棒從CC′處靜止開始滑下,仍落在水平面上的EE′處。(忽略金屬棒經(jīng)過PP′處的能量損失)測得相關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示,下列說法正確的是           (   )
A.S斷開時,金屬板沿斜面下滑的加速度
B.
C.電阻R上產(chǎn)生的熱量
D.CC′一定在AA′的上方

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,豎直放置的U形導軌寬為L,上端串有電阻R(其余導體部分的電阻都忽略不計),磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直于紙面向外。金屬棒ab的質(zhì)量為m,與導軌接觸良好,不計摩擦.從靜止釋放后ab保持水平而下滑。說明導體棒的運動性質(zhì),試求最大加速度a和導體棒下滑的最大速度vm.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖A、B是兩個完全相同的線圈,在距地面同一高度處由靜止同時釋放,M、N是兩個完全相同的勻強磁場M距地面的高度比B高些,線圈下落過程中線圈平面始終與磁場方向垂直,則:(     )

A、A落地時速度大          B、B落地時速度大
C、落地時速度一樣大        D、都有可能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(1 5分)如圖所示,abcd一個邊長為L,電阻為R的正方形金屬線框,從圖示位置自由下落,下落L后開始進入寬度也為L、磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場且恰好勻速下落。磁場的正下方2L處還有一個寬度未知、磁感應強度大小未知、方向垂直紙面向外的水平條形有界勻強磁場(如圖),金屬線框abcd穿過這個磁場時也恰好做勻速直線運動。已知線框在穿過磁場的過程中產(chǎn)生的電能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱。求:

(1)未知磁場的磁感應強度大小;
(2)線框在穿過這兩個磁場的過程中產(chǎn)生的總焦耳熱;
(3)定性畫出線框中的電流 I 隨線框下落的高度h變化的I--h圖象(規(guī)定順時針方向為電流正方向)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖甲所示正方形金屬線框abcd,邊長L=2.5m、質(zhì)量m=0.5kg、各邊電阻均為1Ω。其水平放置在光滑絕緣的水平面上,它的ab邊與豎直向上的勻強磁場邊界MN重合,磁場的磁感應強度B=0.8T,F(xiàn)在水平拉力F作用下由靜止開始向左運動,經(jīng)過5s線框被拉出磁場。測得金屬線框的速度隨時間變化的圖象vtt如乙圖所示,在金屬線框被拉出磁場的過程中。求:
(1)4s末線框cd邊的電壓大;
(2)4s末水平拉力F的大小;
(3)已知在這5s內(nèi)拉力F做功1.92J,那么在此過程中,線框產(chǎn)生的焦耳熱是多少?

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