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(mén),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(xiàn)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。
(1)N                                      
(2)電勢(shì)差:
(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律
                                         ①
N                                      ②
(2)由牛頓第二定律:                              ③
                                ④
                                 ⑤
                                      ⑥
聯(lián)立③④⑤⑥得:  ⑦
代入數(shù)據(jù)解得:
電勢(shì)差:。
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:問(wèn)答題


如圖甲所示,兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距l=0.4 m,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=30°角,下端通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)連接阻值R=0.5Ω的電阻。金屬棒ab阻值r=0.3  Ω,質(zhì)量m=0.2kg,放在兩導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。其余部分電阻不計(jì),整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平
面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。取g=10 m/s2
(1)若磁場(chǎng)是均勻增大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在開(kāi)始計(jì)時(shí)即t=0時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=2.0T,為保持金屬棒靜止,作用在金屬棒上平行斜面向上的外力F隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系。
(2)若磁場(chǎng)是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng),通過(guò)額定功率P =10W的小電動(dòng)機(jī)對(duì)金屬棒施加平行斜面向上的牽引力,使其從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌做勻加速度直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò) s電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定功率,此后電動(dòng)機(jī)功率保持不變,金屬棒運(yùn)動(dòng)的v—t圖象如圖丙所示。試求磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小和小電動(dòng)機(jī)剛達(dá)到額定功率時(shí)金屬棒的速度v1的大小?
 

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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,兩足夠長(zhǎng)平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L(zhǎng),導(dǎo)軌平面與水平面夾角α=30°,導(dǎo)軌電阻不計(jì).磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上,長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌電接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R.兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右端電路,燈泡的電阻RL=4R,定值電阻R1=2R,電阻箱電阻調(diào)到使R2=12R,重力加速度為g,現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放,試求:
小題1:金屬棒下滑的最大速度為多大?
小題2:R2為何值時(shí),其消耗的功率最大?消耗的最大功率為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

空間某區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)有兩相距為L的平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN固定在豎直平面內(nèi),如圖所示,導(dǎo)軌PM間連接有一阻值為R的電阻,QN間連接著兩塊水平放置的金屬板ab,兩板相距d,一根電阻為r的導(dǎo)體棒cd與導(dǎo)軌接觸良好,不計(jì)導(dǎo)軌與導(dǎo)線(xiàn)電阻。當(dāng)導(dǎo)體棒cd向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),在平行金屬板ab間有帶負(fù)電的液滴恰好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),已知液滴質(zhì)量為m,帶電量為q,重力加速度為g。求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向,帶電液滴的運(yùn)動(dòng)方向;
(2)導(dǎo)體棒cd勻速運(yùn)動(dòng)的速率為多大?

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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,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。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,電阻忽略不計(jì)的、兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,其上端接一阻值為3Ω的定值電阻R。在水平虛線(xiàn)間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,磁場(chǎng)區(qū)域的高度為d="0.5" m。導(dǎo)體棒a的質(zhì)量=0. 2 kg,電阻=3Ω;導(dǎo)體棒b的質(zhì)量=0. 1 kg、電阻= 6Ω,它們分別從圖中M、N處同時(shí)由靜止開(kāi)始在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦向下滑動(dòng),且都能勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,當(dāng)b剛穿出磁場(chǎng)時(shí)a正好進(jìn)入磁場(chǎng)。設(shè)重力加速度為。(不計(jì)a、b之間的作用)求:
(1)在整個(gè)過(guò)程中,a、b兩棒克服安培力分別做的功;
(2)M點(diǎn)和N點(diǎn)距的高度。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題


磁懸浮列車(chē)動(dòng)力原理如下圖所示,在水平地面上放有兩根平行直導(dǎo)軌,軌間存在著等距離的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)BlB2,方向相反,B1=B2=lT,如下圖所示。導(dǎo)軌上放有金屬框abcd,金屬框電阻R=2Ω,導(dǎo)軌間距L=0.4m,當(dāng)磁場(chǎng)Bl、B2同時(shí)以v=5m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),求
小題1:如果導(dǎo)軌和金屬框均很光滑,金屬框?qū)Φ厥欠襁\(yùn)動(dòng)?運(yùn)動(dòng)性質(zhì)如何?
小題2:如果金屬框運(yùn)動(dòng)中所受到的阻力恒為其對(duì)地速度的K倍,K=0.18,求金屬框所能達(dá)到的最大速度vm是多少?
小題3:如果金屬框要維持(2)中最大速度運(yùn)動(dòng),它每秒鐘要消耗多少磁場(chǎng)能?
 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如下圖所示,一根足夠長(zhǎng)的水平滑桿SS′上套有一質(zhì)量為m的光滑金屬圓環(huán),在滑桿的正下方與其平行放置一足夠長(zhǎng)的光滑水平的木制軌道PP′,PP′穿過(guò)金屬環(huán)的圓心.現(xiàn)使質(zhì)量為M的條形磁鐵以水平速度v0沿木制軌道向右運(yùn)動(dòng),設(shè)磁鐵與圓環(huán)的最后速度分別為vM和vm,則(    )
A.磁鐵穿過(guò)金屬環(huán)后,兩者將先后停下來(lái)
B.圓環(huán)可能獲得的最大速度為
C.一定有vM>vm
D.可能有vM<vm

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示是一種冶煉金屬的感應(yīng)爐的示意圖,此種感應(yīng)爐應(yīng)接怎樣的電源( 。
A.直流低壓B.直流高壓C.低頻交流電D.高頻交流電

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