（10分）如圖，兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距離為L，電阻不計。在導(dǎo)軌上端并接兩個額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡。整個系統(tǒng)置于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直�，F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下落過程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好。已知某時刻后兩燈泡保持正常發(fā)光。重力加速度為g。求：

(1)磁感應(yīng)強度的大�。�
(2)燈泡正常發(fā)光時導(dǎo)體棒的運動速率。

(1)　(2)

解析試題分析：
　(1)設(shè)小燈泡的額定電流為，有P＝R①
由題意在金屬棒沿導(dǎo)軌豎直下落的某時刻后，小燈泡保持正常發(fā)光，流經(jīng)MN中電流為
I＝2②
此時金屬棒MN所受的重力和安培力相等，下落的速度達到最大值，有mg＝BLI③
聯(lián)立①②③式得
B＝④
(2)設(shè)燈泡正常發(fā)光時，導(dǎo)體棒的速率為v，由電磁感應(yīng)定律與歐姆定律得E＝BLv⑤
E＝R⑥
聯(lián)立①②④⑤⑥式得v＝。
考點：電磁感應(yīng)與電路的綜合

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

如圖所示，一單匝線圈從左側(cè)進入磁場。在此過程中，線圈的磁通量將   （選填“變大”或“變小”）。若上述過程所經(jīng)歷的時間為0.1s，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為0.2V，則線圈中的磁通量變化了          Wb。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（20分）如圖（a）所示，兩條間距為h的水平虛線之間存在方向水平向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小按圖（b）中B-t圖象變化（圖中Bo已知）�，F(xiàn)有一個“日”字形剛性金 屬，線框ABCDEF，它的質(zhì)量為m，EF中間接有一開關(guān)S，開關(guān)S閉合時三條水平邊框的電阻均為R，其余各邊電阻不計。AB=CD=EF=L，AD=DE=h。用兩根輕質(zhì)的絕緣細線把線框豎直懸掛住，AB邊恰好在磁場區(qū)域M1 N1和M2N2的正中間，開始開關(guān)S處于斷開狀態(tài)。t0（未知）時刻細線恰好松弛，此后閉合開關(guān)同時剪斷兩根細線，當(dāng)CD邊剛進入磁場上邊界Mi Ni時線框恰好做勻速運動（空氣阻力不計）。求：
（1）t0的值；
（2）線框EF邊剛離開磁場下邊界M2N2時的速度；
（3）從剪斷細線到線框EF邊離開磁場下邊界M2N2的過程中金屬線框中產(chǎn)生的焦耳熱。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(15分) 如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面的夾角為θ， N、Q兩點間接有阻值為R的電阻。整個裝置處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下。將質(zhì)量為m、阻值也為R的金屬桿ab垂直放在導(dǎo)軌上，桿ab由靜止釋放，下滑距離x時達到最大速度。重力加速度為g，導(dǎo)軌電阻不計，桿與導(dǎo)軌接觸良好。求：
⑴桿ab下滑的最大加速度；
⑵桿ab下滑的最大速度；
⑶上述過程中，桿上產(chǎn)生的熱量。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖所示，abcd是一邊長為l的勻質(zhì)正方形導(dǎo)線框，總電阻為R，今使線框以恒定速度v水平向右穿過方向垂直于紙面向里的勻強磁場區(qū)域．已知磁感應(yīng)強度為B，磁場寬度為3l，求線框在進入磁場區(qū)和穿出磁場區(qū)兩個過程中a b兩點間電勢差的大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分） 如圖所示，兩根豎直放置的平行光滑金屬導(dǎo)軌，上端接阻值R＝3 Ω的定值電阻．水平虛線間有與導(dǎo)軌平面垂直的勻強磁場B，磁場區(qū)域的高度為d＝0.3 m．導(dǎo)體棒a的質(zhì)量ma＝0.2 kg，電阻Ra＝3 Ω；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量mb＝0.1 kg，電阻Rb＝6 Ω.它們分別從圖中P、Q處同時由靜止開始在導(dǎo)軌上無摩擦向下滑動，且都能勻速穿過磁場區(qū)域，當(dāng)b剛穿出磁場時a正好進入磁場．設(shè)重力加速度為g＝10 m/s2，不計a、b之間的作用，整個過程中a、b棒始終與金屬導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻忽略不計．求：

（1）在整個過程中，a、b兩棒克服安培力做的功分別是多少；
（2）a、b棒進入磁場的速度；
（3）分別求出P點和Q點距A1的高度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）如圖，兩根相距l(xiāng)=1m平行光滑長金屬導(dǎo)軌電阻不計，被固定在絕緣水平面上，兩導(dǎo)軌左端接有R=2Ω的電阻，導(dǎo)軌所在區(qū)域內(nèi)加上與導(dǎo)軌垂直、方向相反的磁場，磁場寬度d相同且為0.6m，磁感應(yīng)強度大小B1=T、B2=0.8T�，F(xiàn)有電阻r=1Ω的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置且接觸良好，當(dāng)導(dǎo)體棒ab以m/s從邊界MN進入磁場后始終作勻速運動，求：

⑴導(dǎo)體棒ab進入磁場B1時拉力的功率；
⑵導(dǎo)體棒ab經(jīng)過任意一個B2區(qū)域過程中通過電阻R的電量；
⑶導(dǎo)體棒ab勻速運動過程中電阻R兩端的電壓有效值。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）、如圖，一直導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、長為l、電阻為r，其兩端放在位于水平面內(nèi)間距也為l的光滑平行導(dǎo)軌上，并與之密接；棒左側(cè)兩導(dǎo)軌之間連接一可控制的負載電阻（圖中未畫出）；導(dǎo)軌置于勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面。開始時，給導(dǎo)體棒一個平行于導(dǎo)軌的初速度v0。在棒的運動速度由v0減小至v1的過程中，通過控制負載電阻的阻值使棒中的電流強度I保持恒定。導(dǎo)體棒一直在磁場中運動。若不計導(dǎo)軌電阻，求此過程中導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動勢的平均值和負載電阻上消耗的平均功率。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）如圖所示，固定的光滑金屬導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌電阻不計，上端a、b間接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，且處在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中。質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連后放在導(dǎo)軌上。初始時刻，彈簧恰處于自然長度，導(dǎo)體棒具有沿軌道向上的初速度v0。整個運動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧的中心軸線與導(dǎo)軌平行。

（1）求初始時刻通過電阻R的電流I的大小和方向；
（2）當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時，速度變?yōu)関，求此時導(dǎo)體棒的加速度大小a；
（3）導(dǎo)體棒最終靜止時彈簧的彈性勢能為Ep，求導(dǎo)體棒從開始運動直到停止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案