如圖所示,兩條平行的金屬導(dǎo)軌MP、NQ與水平面夾角為,設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。導(dǎo)軌處在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.80T,與導(dǎo)軌上端相連的電源電動(dòng)勢(shì)E=4.5V,內(nèi)阻r=0.4Ω,水平放置的導(dǎo)體棒ab的電阻R=1.5Ω,兩端始終與導(dǎo)軌接觸良好,且能沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng),與導(dǎo)軌下端相連的電阻R1=1.0Ω,電路中其它電阻不計(jì)。當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S與1接通時(shí),導(dǎo)體棒剛好保持靜止?fàn)顟B(tài),求:
(1)磁場(chǎng)的方向;
(2)S與1接通時(shí),導(dǎo)體棒的發(fā)熱功率;
(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S與2接通后,導(dǎo)體棒ab在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,單位時(shí)間(1s)內(nèi)掃過(guò)的最大面積。
(1)由于導(dǎo)體棒處于平衡狀態(tài),可知安培力沿斜面向上,由左手定則可得磁場(chǎng)的方向垂直斜面向下。        (3分)
(2)當(dāng)S與1接通時(shí)
    (2分)
導(dǎo)體棒上的電流       (2分) 
導(dǎo)體棒的發(fā)熱功率            (2分) 
(3)S與1接通時(shí),導(dǎo)體棒平衡有:
                                               
                                     (2分) 
S與2接通后,導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生電流,最后勻速運(yùn)動(dòng)單位時(shí)間內(nèi)掃過(guò)面積最大
勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)                                     
                                    (2分) 
得單位時(shí)間掃過(guò)最大面積為
2 (2分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一閉合金屬圓環(huán)處在垂直圓環(huán)平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.若磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按右圖所示的規(guī)律變化,設(shè)圖中垂直紙面向里為磁場(chǎng)的正方向,環(huán)中感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较,則環(huán)中電流隨時(shí)間變化的圖象可能是下圖中的( )

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

電磁感應(yīng)現(xiàn)象揭示了電與磁之間的內(nèi)在聯(lián)系,根據(jù)這一發(fā)現(xiàn),發(fā)明了許多電器設(shè)備。以下電器中,哪些利用了電磁感應(yīng)原理(   )
A.變壓器B.發(fā)電機(jī)C.電磁灶D.電磁繼電器

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,邊長(zhǎng)為2L的有界正方形磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,一寬為L(zhǎng)、長(zhǎng)為2L的矩形線圈abcd,其ab邊位于磁場(chǎng)的中央,線圈平面與磁場(chǎng)垂直,F(xiàn)讓線圈以ab邊為軸順時(shí)針(從上往下看)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),規(guī)定電流沿abcda流向?yàn)檎较,在一個(gè)周期內(nèi)感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象為                  (   )

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

位于絕緣水平面上的寬度為L(zhǎng)=1m的U形金屬導(dǎo)軌,左端串接一電阻R=7.5Ω,金屬導(dǎo)軌在外力控制下始終以速度v1=2m/s向右勻速運(yùn)動(dòng),導(dǎo)軌電阻不計(jì)。如圖所示,虛線PQ右側(cè)區(qū)域有重直水平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。由于導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),電阻R始終未進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。一質(zhì)量為m=0.1kg,電阻r=0.5Ω,長(zhǎng)度也是L的金屬棒,自PQ處以水平向右的初速度v2=4m/s滑上金屬導(dǎo)軌,金屬棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直接觸。金屬棒滑上導(dǎo)軌后,經(jīng)t=0.2s,速度恰好與導(dǎo)軌速度相同,此過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生熱量Q=0.08J。之后,金屬棒繼續(xù)運(yùn)動(dòng),當(dāng)其速度剛好穩(wěn)定時(shí),金屬棒的總位移s=1.74m。重力加速度g=10m/s2,求:
  (1)金屬棒最終穩(wěn)定時(shí)速度的大;
  (2)當(dāng)金屬棒速度v=3.2m/s時(shí)加速度的大;
  (3)自金屬棒滑上導(dǎo)軌至剛好穩(wěn)定時(shí)整個(gè)電路中消耗的電能。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

光滑平行金屬導(dǎo)軌M、N水平放置,導(dǎo)軌上放置著一根與導(dǎo)軌垂直的導(dǎo)體棒PQ。導(dǎo)軌左端與由電容為C的電容器、單刀雙擲開(kāi)關(guān)和電動(dòng)勢(shì)為E的電源組成的電路相連接,如圖13所示。在導(dǎo)軌所在的空間存在方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)。先將開(kāi)關(guān)接在位置a,使電容器充電并達(dá)到穩(wěn)定后,再將開(kāi)關(guān)撥到位置b。導(dǎo)體棒將會(huì)在磁場(chǎng)的作用下開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。則以下說(shuō)法中正確的是                        (     )
A.空間存在的磁場(chǎng)方向豎直向下
B.導(dǎo)體棒向右做勻加速運(yùn)動(dòng)
C.當(dāng)導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到最大時(shí),電容器的電荷量為零
D.導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量Q<CE

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

豎直導(dǎo)線ab與水平面上放置的圓線圈隔有一小段距離,其中直導(dǎo)線固定,線圈可自由運(yùn)動(dòng),當(dāng)同時(shí)通以如圖4所示方向的電流時(shí)(圓線圈內(nèi)電流從上向下看是逆時(shí)針?lè)较螂娏鳎瑒t從左向右看,線圈將(     )
A.不動(dòng)。B.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)靠近導(dǎo)線。
C.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)離開(kāi)導(dǎo)線。D.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)靠近導(dǎo)線。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一電子以初速v沿與金屬板平行的方向飛入兩板間,在下列幾種情況下,電子將向M板偏轉(zhuǎn)的有 :( )
A.開(kāi)關(guān)S接通穩(wěn)定后
B.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S的瞬間
C.接通S后,變阻器的滑動(dòng)觸頭向右迅速滑動(dòng)時(shí)
D.接通S后,變阻器的滑動(dòng)觸頭向左迅速滑動(dòng)時(shí)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e - t圖像如圖7所示,則
A.t 1,t 3時(shí)刻線圈中磁通量變化率最大
B.t2,t4時(shí)刻線圈中磁通量最大
C.t 1,t 3時(shí)刻線圈通過(guò)中性面
D.t 2,t4時(shí)刻線圈平面與中性面垂直

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