如圖所示,兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌相距為L,且位于同一豎直平面內(nèi),兩導(dǎo)軌間接有電阻R,輕質(zhì)金屬桿ab長(zhǎng)為2L,緊貼導(dǎo)軌豎直放置,距b端為L/2處固定有質(zhì)量為m的球。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B并垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)ab桿由靜止開(kāi)始緊貼導(dǎo)軌繞b端向右自由倒下至水平位置時(shí),球的速度為v,若導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),導(dǎo)軌及金屬桿電阻不計(jì),試求此過(guò)程中:
(1)電阻R消耗的電能;
(2)R中的電流最大值。
(1)電阻R消耗的電能
(2)最大電流為。
(1)在ab棒從豎直放置轉(zhuǎn)動(dòng)到水平位置的過(guò)程中,由能量守恒得

電阻R消耗的電能
(2)當(dāng)ab剛要脫離EF時(shí),電流最大,最大電流為
其中為剛要脫離EF時(shí)ab棒的平均速度。在ab脫離EFab達(dá)到水平位置的過(guò)程中,由機(jī)械能守恒得,而,
故最大電流為。
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖,直角三角形導(dǎo)線框abc固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,ab是一段長(zhǎng)為l、電阻為R的均勻?qū)Ь,ac和bc的電阻可不計(jì),ac長(zhǎng)度為。磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里。現(xiàn)有一段長(zhǎng)度為、電阻為的均勻?qū)w桿MN架在導(dǎo)線框上,開(kāi)始時(shí)緊靠ac,然后沿ab方向以恒定速度v向b端滑動(dòng),滑動(dòng)中始終與ac平行并與導(dǎo)線框保持良好接觸。當(dāng)MN滑過(guò)的距離為時(shí),導(dǎo)線ac中的電流是多大?方向如何?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖4-4所示,位于同一水平面內(nèi)的兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌,處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面,導(dǎo)軌的一端與一電阻相連;具有一定質(zhì)量的金屬桿ab放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直.現(xiàn)有一平行于導(dǎo)軌的恒力F拉桿ab,使它由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng).桿和導(dǎo)軌的電阻、感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)均可不計(jì).用E表示回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),i表示回路中的感應(yīng)電流,在i隨時(shí)間增大的過(guò)程中,電阻消耗的功率等于(   )

圖4-4
A.F的功率B.安培力的功率的絕對(duì)值
C.F與安培力的合力的功率D.iE

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一塊小型的圓柱形磁鐵,從豎直放置的內(nèi)徑稍大于磁鐵直徑的厚鋁管(足夠長(zhǎng))上端由靜止釋放。有關(guān)磁鐵的運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣阻力),下列說(shuō)法正確的是( )
A.由于磁鐵不能吸引鋁管,所以磁鐵做自由落體運(yùn)動(dòng)
B.如果磁鐵的磁性足夠強(qiáng),磁鐵最終在鋁管內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.如果磁鐵的磁性足夠強(qiáng),磁鐵最終將懸浮在鋁管中
D.如果磁鐵的磁性足夠強(qiáng),磁鐵最終將可能返回到原位置

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

利用氣體自激導(dǎo)電發(fā)光的霓虹燈,加上80 V以上的電壓才會(huì)點(diǎn)亮.利用圖(a)所示電路,可以在短時(shí)間內(nèi)點(diǎn)亮霓虹燈.已知干電池電動(dòng)勢(shì)6 V,內(nèi)阻5Ω,線圈電阻35Ω,電路中線圈以外回路的電感可忽略不計(jì).先開(kāi)關(guān)閉合,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,回路中電流為一定值;再斷開(kāi)開(kāi)關(guān),霓虹燈短時(shí)間內(nèi)點(diǎn)亮,其特性曲線如圖(b)所示.
試求:
(1)閉合開(kāi)關(guān)后,電路中的穩(wěn)定電流值;
(2)在圖中標(biāo)出斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間,流過(guò)霓虹燈的電流方向
(3)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間,線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,水平光滑平行導(dǎo)軌間距L=lm,左端接有阻值R=1.5的定值電阻,在距左端=2m處垂直導(dǎo)軌放置一根質(zhì)量m=1kg、電阻r=0.5的導(dǎo)體棒,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸,導(dǎo)軌的電阻可忽略,整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。
(1)若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系為(式中B的單位為T,的單位為s),為使導(dǎo)體棒保持靜止,求作用在導(dǎo)體棒上的水平拉力F隨時(shí)間變化的規(guī)律;
(2)若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度T恒定,時(shí)導(dǎo)體棒在水平拉力F的作用下從靜止開(kāi)始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),已知s時(shí)F=3N,求此時(shí)導(dǎo)體棒兩端的電勢(shì)差。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0. 4 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放一個(gè)半徑 50 cm的圓形導(dǎo)軌,上面擱有互相垂直的兩根導(dǎo)體棒,一起以角速度rad/s逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。圓導(dǎo)軌邊緣和兩棒中央通過(guò)電刷與外電路連接,若每根導(dǎo)體棒的有效電阻為=" 0." 8Ω,外接電阻R=3. 9Ω,如圖所示,求:
(1)每半根導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).
(2)當(dāng)電鍵S接通和斷開(kāi)時(shí)兩電表示數(shù)(假定)。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如下圖所示,水平地面上方的H高區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),水平界面PP′是磁場(chǎng)的上邊界,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向是水平的,垂直于紙面向里.在磁場(chǎng)的正上方,有一個(gè)位于豎直平面內(nèi)的閉合的矩形平面導(dǎo)線框abcd,ab長(zhǎng)為l1,bc長(zhǎng)為l2,H>l2,線框的質(zhì)量為m、電阻為R.現(xiàn)使線框abcd從高處自由落下,ab邊下落的過(guò)程中始終保持水平,已知線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況是:cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)以后,線框先做加速運(yùn)動(dòng),然后做勻速運(yùn)動(dòng),直到ab邊到達(dá)邊界PP′為止.從線框開(kāi)始下落到cd邊剛好到達(dá)水平地面的過(guò)程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q.求:

(1)線框abcd在進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,通過(guò)導(dǎo)線的某一橫截面的電荷量是多少?
(2)線框是從cd邊距邊界PP′多高處開(kāi)始下落的?
(3)線框的cd邊到達(dá)地面時(shí)線框的速度大小是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

目前世界上正在研究的新型發(fā)電機(jī)磁流體發(fā)電機(jī)的原理如圖11所示.設(shè)想在相距為d,且足夠長(zhǎng)的甲、乙兩金屬板間加有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩板通過(guò)電鍵和燈泡相連,將氣體加熱到使之高度電離.由于正負(fù)電荷一樣多,且?guī)щ娏烤鶠閝,故稱為等離子體.將其以速度v噴入甲、乙兩板之間,這時(shí)甲、乙兩板就會(huì)聚集電荷,產(chǎn)生電壓,它可以直接把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能.試問(wèn):
(1)圖中哪個(gè)極板是發(fā)電機(jī)的正極?答:______;
(2)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)多大?答:______;
(3)設(shè)噴入兩極間的離子流每立方米有n對(duì)一價(jià)正負(fù)離子,等離子體流的截面積為S,則發(fā)電機(jī)的最大功率多大?答:______.

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同步練習(xí)冊(cè)答案