【題目】如圖甲所示,兩根間距為的平行導(dǎo)軌處于同一水平面內(nèi),左端連接一阻值為的電阻,導(dǎo)軌平面處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.一質(zhì)量為、橫截面為正方形的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置,棒到導(dǎo)軌左端的距離為,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好,不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻.

1)若棒固定,已知磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率隨時(shí)間的變化關(guān)系式為,求回路中感應(yīng)電流的有效值

2)若棒不固定,棒與導(dǎo)軌間最大靜摩擦力為,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系式為.求從棒剛要運(yùn)動(dòng),電阻上產(chǎn)生的焦耳熱

3)若棒不固定,不計(jì)棒與導(dǎo)軌間的摩擦;磁場(chǎng)不隨時(shí)間變化,磁感應(yīng)強(qiáng)度為.現(xiàn)對(duì)棒施加水平向右的外力,使棒由靜止開(kāi)始向右以加速度做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).

①請(qǐng)?jiān)趫D乙中定性畫(huà)出外力隨時(shí)間變化的圖象

②并求經(jīng)過(guò)時(shí)間,外力的沖量大小

【答案】(1).(2).(3)圖象如下所示;

【解析】1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),所以電動(dòng)勢(shì)的最大值

由閉合電路歐姆定律

由于交變電流是正弦式的,所以感應(yīng)電流的有效值,

解得

2)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為,

根據(jù)閉合電路歐姆定律

桿受到的安培力,

當(dāng)桿將要開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),滿(mǎn)足: ,

由上式解得: 桿運(yùn)動(dòng)之前,產(chǎn)生電流的時(shí)間,

所以,在時(shí)間內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱

3棒切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),

時(shí)刻的感應(yīng)電流

根據(jù)上式,可得外力隨時(shí)間變化圖象如圖所示,由圖象面積可知:經(jīng)過(guò)時(shí)間,外力的沖量

,

解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法,正確的是(  )

A. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)

B. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)

C. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度不變的運(yùn)動(dòng)

D. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度不斷改變的運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為A、B兩物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心加速度a隨半徑r變化的圖線(xiàn),由圖可知(  )

A. A物體的線(xiàn)速度大小不變 B. A物體的角速度不變 C. B物體的線(xiàn)速度大小不變 D. B物體的角速度與半徑成正比

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列各物理量中為矢量的是( )

A. 質(zhì)量 B. 速度 C. 路程 D. 時(shí)間

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示的甲、乙兩個(gè)電路,電感線(xiàn)圈的自感系數(shù)足夠大,且直流電阻不可忽略,閉合開(kāi)關(guān),待電路達(dá)到穩(wěn)定后,燈泡均能發(fā)光.現(xiàn)將開(kāi)關(guān)斷開(kāi),這兩個(gè)電路中燈泡亮度的變化情況可能是( )

A. 甲電路中燈泡將漸漸變暗

B. 甲電路中燈泡將先變得更亮,然后漸漸變暗

C. 乙電路中燈泡將漸漸變暗

D. 乙電路中燈泡將先變得更亮,然后漸漸變暗

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示是研究光電效應(yīng)的電路,陰極K和陽(yáng)極A是密封在真空玻璃管中的兩個(gè)電極,K在受到光照時(shí)能夠發(fā)射光電子陽(yáng)極A吸收陰極K發(fā)出的光電子,在電路中形成光電流如果用單色光a照射陰極K,電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn);用單色光b照射光電管陰極K時(shí),電流表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)下列說(shuō)法正確的是(  )

A. a光的波長(zhǎng)一定小于b光的波長(zhǎng)

B. 只增加a光的強(qiáng)度可能使通過(guò)電流表的電流增大

C. 只增加a光的強(qiáng)度可使逸出的電子最大初動(dòng)能變大

D. 陰極材料的逸出功與入射光的頻率有關(guān)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一個(gè)汽車(chē)在平直的公路上剎車(chē)做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)6秒停下來(lái),那么這輛汽車(chē)在前2 s,中間2 s,后2 s內(nèi)的位移之比是(  )

A. 531 B. 135 C. 123 D. 321

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,分別在M、N兩點(diǎn)固定兩個(gè)點(diǎn)電荷+Q-qQ>q),以MN連線(xiàn)的中點(diǎn)O為圓心的圓周上有A、B、CD四點(diǎn)。下列說(shuō)法中正確的是

A. A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)等于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)

B. A點(diǎn)電勢(shì)等于B點(diǎn)電勢(shì)

C. O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于D點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)

D. O點(diǎn)電勢(shì)高于D點(diǎn)電勢(shì)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖,圖乙為介質(zhì)中x2 m處的質(zhì)點(diǎn)P以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)的振動(dòng)圖象.質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置位于x3.5 m,下列說(shuō)法正確的是(  )

A. 0.3 s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)P向右移動(dòng)了3 m

B. 這列波沿x軸正方向傳播

C. t0.1 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)P的加速度大于質(zhì)點(diǎn)Q的加速度

D. t0.45 s時(shí),x3.5 m處的質(zhì)點(diǎn)Q到達(dá)波谷位置

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