如圖所示，寬L=1m、傾角的光滑平行導(dǎo)軌與電動(dòng)勢(shì)E=3.0V、內(nèi)阻r=0.5的電池相連接，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量m=200g、電阻R=1的導(dǎo)體ab從靜止開始運(yùn)動(dòng)。不計(jì)期于電阻，且導(dǎo)軌足夠長。試計(jì)算：
（1）若在導(dǎo)體ab運(yùn)動(dòng)t=3s后將開關(guān)S合上，這時(shí)導(dǎo)體受到的安培力是多大？加速度是多少？
（2）導(dǎo)體ab的收尾速度是多大？
（3）當(dāng)達(dá)到收尾速度時(shí)，導(dǎo)體ab的重力功率、安培力功率、電功率以及回路中焦耳熱功率和化學(xué)功率各是多少？
(1)受安培力為:
加速度為:,即導(dǎo)體做勻減速運(yùn)動(dòng).
(2)收尾速度
(3)導(dǎo)體ab的重力功率、安培力功率和電功率大小相等，即：
回路中焦耳熱功率和化學(xué)功率分別為：
(1)閉合開關(guān)前,導(dǎo)體ab在3s末的速度為:

導(dǎo)體ab的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:

閉合開關(guān)時(shí),導(dǎo)體所受安培力為:

加速度為:,即導(dǎo)體做勻減速運(yùn)動(dòng).
(2)當(dāng)a=0時(shí),導(dǎo)體的速度最小,即為收尾速度,有

(3)當(dāng)導(dǎo)體以收尾速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體ab的重力功率、安培力功率和電功率大小相等，即：
同理，還有：
則電路中的電流為：
所以，回路中焦耳熱功率和化學(xué)功率分別為：
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

現(xiàn)代家庭電器化越來越高，用電安全是一個(gè)十分突出的問題．


(1)下表提供了一組部分人的人體電阻平均值數(shù)據(jù)：

①表中可看出干燥時(shí)電阻大約是潮濕時(shí)電阻的________倍．
②在空格中填入對(duì)人體加220V電壓后的電流值．
(2)洗衣機(jī)的外殼是金屬的(有許多地方?jīng)]有油漆)，如圖(a)表示插頭沒有接地線，外殼與相線(俗稱火線)接觸漏電，手觸及外殼，試在圖中畫出電流通過的路線(假設(shè)此時(shí)M為正，N為負(fù))．圖(b)表示插頭中的接地線，接在洗衣機(jī)外殼，此時(shí)發(fā)生漏電，試在此圖中畫出電流通過的路線．
(3)電路上有規(guī)格為10A熔絲(俗稱保險(xiǎn)絲)，如圖(c)用電器R的功率是150W，這時(shí)通過熔絲實(shí)際電流是多少？一個(gè)潮濕的人，手腳觸電，為什么熔絲不會(huì)斷(即熔絲不能救人命)？
(4)圖(d)是一種觸電保安器，保安器A處用相線和零線雙股平行繞制成線圈，然后接到用電器，B處有一個(gè)輸出線圈，一旦線圈中有電流，經(jīng)放大后便能推動(dòng)繼電器切斷電源．
試說明：①為什么多開燈不會(huì)使保安器切斷電源；②為什么有人“手地”觸電保安器會(huì)切斷電源；③該保安器能不能為雙手“相線零線”觸電保安？為什么？
③若人的安全電流是25mA以下，上述哪幾項(xiàng)是十分危險(xiǎn)的？
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質(zhì)量為m，電阻為R，在金屬線框的下方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，MN和是勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直，現(xiàn)金屬線框由距MN的某一高度從靜止開始下落，下圖2是金屬線框由開始下落到完全穿過勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域瞬間的速度一時(shí)間圖象，圖象中坐標(biāo)軸上所標(biāo)出的字母均為已知量，求：

（1）金屬框的邊長；
（2）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；
（3）金屬線框在整個(gè)下落過程中所產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示為某種電子秤的原理示意圖，AB為一均勻的滑線變阻器，阻值為R，長度為L，兩邊分別有P1、P2兩個(gè)滑動(dòng)頭，與P1相連的金屬細(xì)桿可在被固定的豎直光滑絕緣桿MN上保持水平狀態(tài)，金屬細(xì)桿與托盤相連，金屬細(xì)桿所受重力忽略不計(jì)。彈簧處于原長時(shí)P1剛好指向A端，若P1、P2間出現(xiàn)電壓時(shí)，該電壓經(jīng)過放大，通過信號(hào)轉(zhuǎn)換后在顯示屏上顯示出質(zhì)量的大小．已知彈簧的勁度系數(shù)為k，托盤自身質(zhì)量為m0，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，電源的內(nèi)阻忽略不計(jì)，信號(hào)放大器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器和顯示器的分流作用忽略不計(jì)．求：
(1)托盤上未放物體時(shí)，在托盤的自身重力作用下，P1距A端的距離x1；
(2）在托盤上放有質(zhì)量為m的物體時(shí)，P1,距A端的距離x2；
(3)在托盤上未放物體時(shí)通常先校準(zhǔn)零點(diǎn)，其方法是：調(diào)節(jié)P2，從而使P1、P2間的電壓為零．校準(zhǔn)零點(diǎn)后，將被稱物體放在托盤上，試推導(dǎo)出被稱物體的質(zhì)量m與P1、P2間電壓U的函數(shù)關(guān)系式．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩根水平平行固定的光滑金屬導(dǎo)軌寬為L，足夠長，在其上放里兩根長也為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、m，電阻阻值均為R（金屬導(dǎo)軌及導(dǎo)線的電阻均可忽略不計(jì)），整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．
(1)現(xiàn)把金屬棒ab鎖定在導(dǎo)軌的左端，如圖甲，對(duì) cd施加與導(dǎo)軌平行的水平向右的恒力F，使金屬棒cd向右沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒cd的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)穩(wěn)定時(shí)，金屬棒cd的運(yùn)動(dòng)速度是多大？
(2)若對(duì)金屬棒ab解除鎖定，如圖乙，使金屬棒cd獲得瞬時(shí)水平向右的初速度v0，當(dāng)它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)達(dá)到穩(wěn)定的過程中，流過金屬棒ab的電量是多少？整個(gè)過程中ab和cd相對(duì)運(yùn)動(dòng)的位移是多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，頂角θ=45°，的金屬導(dǎo)軌 MON固定在水平面內(nèi)，導(dǎo)軌處在方向豎直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一根與ON垂直的導(dǎo)體棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿導(dǎo)軌MON向左滑動(dòng)，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均勻?yàn)閞。導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)的a和b，導(dǎo)體棒在滑動(dòng)過程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸。t=0時(shí)，導(dǎo)體棒位于頂角O處，求：
（1）t時(shí)刻流過導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度I和電流方向。
（2）導(dǎo)體棒作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)水平外力F的表達(dá)式。
（3）導(dǎo)體棒在0～t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱Q。
（4）若在t0時(shí)刻將外力F撤去，導(dǎo)體棒最終在導(dǎo)軌上靜止時(shí)的坐標(biāo)x。
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，ab、cd是兩根固定的豎直光滑的足夠長金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上套有一根可滑動(dòng)的金屬細(xì)棒，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。已知棒長L=10cm，電阻R=0.2Ω，質(zhì)量m=20g，開始時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)。電池電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)阻r=0.1Ω，導(dǎo)軌的電阻、空氣阻力均不計(jì)，取g=10m/s2。當(dāng)電鍵K閉合后，試求：
（1）棒L的最大加速度；
（2）棒L的最大速度；
（3）棒L達(dá)到最大速度后，棒L發(fā)熱消耗的功率與整個(gè)電路消耗的功率之比；
（4）若棒L從靜止到速度達(dá)到最大過程中上升了s=10m，則在這過程中，安培力對(duì)棒L所做的功是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖1所示，一水平放置的矩形線圈abcd，在細(xì)長的磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，從圖中的位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在這個(gè)過程中，線圈中感應(yīng)電流（   ）
A．沿abcd流動(dòng)
B．沿dcba流動(dòng)
C．由Ⅰ到Ⅱ都是abcd流動(dòng)，由Ⅱ到Ⅲ是dcba流動(dòng)
D．由Ⅰ到Ⅱ都是dcba流動(dòng)，由Ⅱ到Ⅲ是abcd流動(dòng)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如下圖所示，空間存在著一個(gè)范圍足夠大的豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小為B．邊長為l的正方形金屬框abcd（下簡(jiǎn)稱方框）放在光滑的水平地面上，其外側(cè)套著一個(gè)與方框邊長相同的U型金屬框架MNPQ（僅有MN、NQ、QP三條邊，下簡(jiǎn)稱U型框），U型框與方框之間接觸良好且無摩擦．兩個(gè)金屬框每條邊的質(zhì)量均為m，每條邊的電阻均為r．

　　     
小題1:將方框固定不動(dòng)，用力拉動(dòng)U型框使它以速度垂直NQ邊向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)U型框的MP端滑至方框的最右側(cè)（如圖乙所示）時(shí)，方框上的bd兩端的電勢(shì)差為多大?此時(shí)方框的熱功率為多大?
小題2:若方框不固定，給U型框垂直NQ邊向右的初速度，如果U型框恰好不能與方框分離，則在這一過程中兩框架上產(chǎn)生的總熱量為多少?
小題3:若方框不固定，給U型框垂直NQ邊向右的初速度v（），U型框最終將與方框分離．如果從U型框和方框不再接觸開始，經(jīng)過時(shí)間t后方框的最右側(cè)和U型框的最左側(cè)之間的距離為s．求兩金屬框分離后的速度各多大．

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