兩根水平平行固定的光滑金屬導(dǎo)軌間距為L,足夠長,在其上放置兩根長為L且與導(dǎo)軌垂直的金屬棒ab和cd,它們的質(zhì)量分別為2m和m,電阻均為R(其它電阻不計),整個裝置處在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中,如圖12-2-20所示.現(xiàn)使金屬棒cd獲得瞬時水平向右的初速度v0,當(dāng)它們的運動狀態(tài)達(dá)到穩(wěn)定的過程中,流過金屬棒ab的電量q和兩棒間增加的位移△x分別為( )

A.q=2mv0/3BL              B.q=3mv0/2BL
C.        D.

AC

兩棒最終一相同的速度運動,由動量守恒定律得:mv0=3mv,對金屬棒ab由動量定理得:BILt=3mv,q=It,解得:q=2mv0/3BL;由電磁感應(yīng)定律得:I=q/t=BLΔx/R,解得:Δx=2Rmv0/3B2L2
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,金屬線框abcd置于光滑水平桌面上,其右方存在一個有理想邊界的方向豎直向下的矩形勻強磁場區(qū),磁場寬度大于線圈寬度。金屬線框在水平恒力F作用下向右運動,ab邊始終保持與磁場邊界平行。ab邊進(jìn)入磁場時線框恰好能做勻速運動。則下列說法中正確的是 
A.線框進(jìn)入磁場過程,F做的功大于線框內(nèi)增加的內(nèi)能
B.線框完全處于磁場中的階段,F做的功大于線框動能的增加量
C.線框穿出磁場過程中,F做的功等于線框中增加的內(nèi)能
D.線框穿出磁場過程中,F做的功小于線框中增加的內(nèi)能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,電阻不計的光滑U形導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌間距d=0.5m,導(dǎo)軌一端接有的電阻。有一質(zhì)量、電阻的金屬棒ab與導(dǎo)軌垂直放置。整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中,磁場的磁感應(yīng)強度B=0.2T,F(xiàn)用水平力垂直拉動金屬棒ab,使它以的速度向右做勻速運動。設(shè)導(dǎo)軌足夠長。
(1)求金屬棒ab兩端的電壓;
(2)若某時刻撤去外力,從撤去外力到金屬棒停止運動,求電阻R產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

隨著越來越高的摩天大樓在各地的落成,至今普遍使用的鋼索懸掛式電梯已經(jīng)漸漸地不適用了。這是因為鋼索的長度隨著樓層的增高而相應(yīng)增加,這些鋼索會由于承受不了自身的重量,還沒有掛電梯就會被扯斷。為此,科學(xué)技術(shù)人員正在研究用磁動力來解決這個問題。如圖所示就是一種磁動力電梯的模擬機,即在豎直平面上有兩根很長的平行豎直軌道,軌道間有垂直軌道平面的勻強磁場B1B2,且B1B2的方向相反,大小相等,即B1= B2=1T,兩磁場始終豎直向上作勻速運動。電梯橋廂固定在如圖所示的一個用超導(dǎo)材料制成的金屬框abcd內(nèi)(電梯橋廂在圖中未畫出),并且與之絕緣.電梯載人時的總質(zhì)量為5×103kg,所受阻力Ff=500N,金屬框垂直軌道的邊長Lcd=2m,兩磁場的寬度均與金屬框的邊長Lac相同,金屬框整個回路的電阻R=9.5×10-4Ω,假如設(shè)計要求電梯以v1=10m/s的速度向上勻速運動,那么,

(1)磁場向上運動速度v0應(yīng)該為多大?
(2)在電梯向上作勻速運動時,為維持它的運動,外界必須提供能量,那么這些能量是由誰提供的?此時系統(tǒng)的效率為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖(甲)所示,一個正方形單匝線圈abcd,邊長為L,線圈每邊的電阻均為R,以恒定速度v通過一個寬度為2L的勻強磁場區(qū),磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向里。ABCD圖中能正確反映ab兩端電壓Uab隨時間t變化關(guān)系的是

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,兩根電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平固定放置,間距為d ="0.5" m,左端連接一個阻值為R=2 W的電阻,右端連接一個阻值為RL="4" W的小燈泡,在矩形區(qū)域CDFE內(nèi)有豎直向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B隨時間按圖乙所示變化,CE長為x="2" m。在t=0時刻,一阻值為r="2" W的金屬棒在恒力F作用下由靜止開始從圖示的ab位置沿導(dǎo)軌向右運動,金屬棒從ab運動到EF的過程中,小燈泡的亮度始終沒有發(fā)生變化,求:
(1) 通過小燈泡的電流強度;
(2) 恒力F的大小;
(3) 金屬棒的質(zhì)量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

電磁爐專用平底鍋的鍋底和鍋壁均由耐高溫絕緣材料制成.起加熱作用的是安在鍋底的一系列半徑不同的同心導(dǎo)電環(huán).導(dǎo)電環(huán)所用的材料單位長度的電阻R=0.125Ω/m,從中心向外第n個同心圓環(huán)的半徑為rn="(2n-1)" r1(n為正整數(shù)且n≤7),已知r1="1.0" cm.當(dāng)電磁爐開啟后,能產(chǎn)生垂直于鍋底方向的變化磁場,已知該磁場的磁感應(yīng)強度B的變化率為,忽略同心導(dǎo)電圓環(huán)感應(yīng)電流之間的相互影響.
(1)求出半徑為rn的導(dǎo)電圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢瞬時表達(dá)式;
(2))半徑為r1的導(dǎo)電圓環(huán)中感應(yīng)電流的最大值I1m是多大?(計算中可取="10" )
(3)若不計其他損失,所有導(dǎo)電圓環(huán)的總功率P是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

有一種高速磁懸浮列車的設(shè)計方案是在每節(jié)車廂底部安裝磁鐵(磁場方向向下),并在兩條鐵軌之間平放一系列線圈,請?zhí)骄俊?br />(1)當(dāng)列車運行時,通過線圈的磁通量會不會發(fā)生變化?
(2)列車的速度越快,通過線圈的磁通量變化越快嗎?
(3)為了測量列車通過某一位置的速度,有人在磁懸浮列車所經(jīng)過的位置安裝了電流測量記錄儀,(測量記錄儀未畫出)為圖所示,記錄儀把線圈中產(chǎn)生的電流記錄下來。假設(shè)磁鐵的磁感應(yīng)強度在線圈中為B,線圈的匝數(shù)為n,磁體寬度與線圈寬度相同,且都很小,為,線圈總電阻為R(包括引線電阻),你能否根據(jù)記錄儀顯示的電流I,求出列車所經(jīng)過位置的速度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

金屬棒ab在高h(yuǎn)處從靜止釋放,沿粗糙弧形導(dǎo)軌滑到軌道底部而進(jìn)入光滑的水平導(dǎo)軌.水平導(dǎo)軌處于豎直向下的勻強磁場中,水平導(dǎo)軌上靜止放著另一金屬棒cd,如圖所示.a(chǎn)b、cd兩棒質(zhì)量均為m,水平導(dǎo)軌足夠長.已知ab、cd始終未相碰,且達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后兩棒均以速度V勻速向右運動.求:

(1)棒ab在弧形導(dǎo)軌上滑動的過程中克服阻力所做的功是多少?
(2)整個過程中導(dǎo)軌及兩棒組成的回路中消耗的電能是多少?
 

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