【題目】如圖,兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌置于水平面(紙面)內(nèi),導(dǎo)軌間距為L,左端連有阻值為R的電阻。一金屬桿置于導(dǎo)軌上,金屬桿右側(cè)存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場區(qū)域。已知金屬桿以速度v0向右進(jìn)入磁場區(qū)域,做勻變速直線運動,到達(dá)磁場區(qū)域右邊界(圖中虛線位置)時速度恰好為零。金屬桿與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好。除左端所連電阻外,其他電阻忽略不計。求金屬桿運動到磁場區(qū)域正中間時所受安培力的大小及此時電流的功率.

【答案】,

【解析】

設(shè)金屬桿運動的加速度大小為a,運動的位移為x,

根據(jù)運動學(xué)公式,有

設(shè)金屬桿運動到磁場區(qū)域中間位置時的速度為v,

根據(jù)運動學(xué)公式,有

聯(lián)立以上各式解得:

金屬桿運動到磁場區(qū)域中間位置時,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLv

通過金屬桿的電流為

金屬桿受到的安培力為F=BIL

解得:

電流的功率為

解得:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B兩物體質(zhì)量均為m,疊放在輕質(zhì)彈簧上(彈簧下端固定于地面上)。對A施加一豎直向下、大小為F(F2mg)的力,將彈簧再壓縮一段距離(彈簧始終處于彈性限度內(nèi))而處于平衡狀態(tài),F(xiàn)突然撤去力F,設(shè)兩物體向上運動過程中A、B間的相互作用力大小為FN。不計空氣阻力,關(guān)于FN的說法正確的是(重力加速度為g)(  )

A. 剛撤去力F時,FNB. 彈簧彈力大小為F時,FN

C. AB的速度最大時,FNmgD. 彈簧恢復(fù)原長時,FN0

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(a)所示,揚聲器中有一線圈處于磁場中,當(dāng)音頻電流信號通過線圈時,線圈帶動紙盆振動,發(fā)出聲音。俯視圖(b)表示處于輻射狀磁場中的線圈(線圈平面即紙面),磁場方向如圖中箭頭所示。在圖(b)中

A. 當(dāng)電流沿順時針方向時,線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里

B. 當(dāng)電流沿順時針方向時,線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外

C. 當(dāng)電流沿逆時針方向時,線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里

D. 當(dāng)電流沿逆時針方向時,線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】均勻?qū)Ь制成的單匝正方形閉合線框abcd,每邊長為L,總電阻為R,總質(zhì)量為m。將其置于磁感強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場上方h處,如圖所示。線框由靜止自由下落,線框平面保持在豎直平面內(nèi),且cd邊始終與水平的磁場邊界平行。重力加速度為g.當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場時( )

A. 線框電流方向為acdba

B. 線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小

C. cd兩點間的電勢差

D. 若此時線框加速度大小恰好為,則線框下落的高度一定滿足

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為10 kW,輸電電壓為400 V,向距離較遠(yuǎn)的用戶供電,為了減少電能損失,使用2 kV高壓輸電,最后用戶得到220 V、9.5 kW的電,求:

1)水電站升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比;

2)輸電線路導(dǎo)線電阻R;

3)用戶降壓變壓器、原副線圈匝數(shù)比。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,50匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的水平勻強(qiáng)磁場中,線框面積,線框電阻不計。線框繞垂直于磁場的軸OO'以角速度=200rad/s勻速轉(zhuǎn)動,并與理想變壓器原線圈相連,副線圈線接入一只“220V60W”燈泡,且燈泡正常發(fā)光,熔斷器允許通過的最大電流為10A,下列說法正確的是( )

A. 圖示位置穿過線框的磁通置為零

B. 線框中產(chǎn)生交變電壓的有效值為

C. 變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為25:11

D. 變壓器輸出端最多能并聯(lián)8060瓦的燈泡

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一粗細(xì)均勻的U形管ABCDA端封閉,D端與大氣相通用水銀將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在U形管的AB一側(cè),并將兩端向下豎直放置,如圖所示此時AB側(cè)的氣體柱長度管中AB、CD兩側(cè)的水銀面高度差現(xiàn)將U形管緩慢旋轉(zhuǎn),使A、D兩端在上,在轉(zhuǎn)動過程中沒有水銀漏出已知大氣壓強(qiáng)求旋轉(zhuǎn)后,AB、CD兩側(cè)的水銀面高度差.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,固定在點的正點電荷的電場中有、兩點,已知,下列敘述正確的是

A. 若把一正的點電荷從點沿直線移到點,則電場力對該電荷做功,電勢能減少

B. 若把一正的點電荷從點沿直線移到點,則電場力對該電荷做功,電勢能增加

C. 若把一負(fù)的點電荷從點沿直線移到點,則電場力對該電荷做功,電勢能減少

D. 若把一負(fù)的點電荷從點沿直線移到點,再從點沿不同路徑移回到點;則該電荷克服電場力做的功等于電場力對該電荷所做的功,電勢能不變

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是水面上兩列頻率相同的波在某時刻的疊加情況,以波源S1、S2為圓心的兩組同心圓弧分別表示同一時刻兩列波的波峰(實線)和波谷(虛線),S1的振幅A1=3cmS2的振幅A2=2cm,則下列說法正確的是( 。

A. 質(zhì)點D是振動減弱點

B. 質(zhì)點A、D在該時刻的高度差為10cm

C. 再過半個周期,質(zhì)點A、C是振動加強(qiáng)點

D. 質(zhì)點C的振幅為1cm

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案