1.如圖,兩條光滑金屬導(dǎo)軌MN、EF相互平行地固定在水平桌面上,導(dǎo)軌之間的間距d=0.2m,導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,兩導(dǎo)軌左端接有一阻值R=0.4Ω的小燈泡.電阻Rcd=0.1Ω的導(dǎo)體cd垂直放置在導(dǎo)軌上,當(dāng)用一水平恒力作用在導(dǎo)體cd上,使之以v=5m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng),小燈泡恰能正常發(fā)光(除燈泡和cd桿外其余電阻不計(jì)).求:
(1)感應(yīng)電動(dòng)勢的大;
(2)水平恒力的大;
(3)小燈泡的額定功率.

分析 (1)感應(yīng)電動(dòng)勢的大小由公式E=BLv求解;
(2)水平恒力的大小等于安培力大小,由公式F=BIL求解;
(3)小燈泡的額定功率由公式P=I2R、I=$\frac{E}{R+{R}_{cd}}$求解.或根據(jù)功能關(guān)系求解.

解答 解:(1)感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為:
E=Bdv=1×0.2×5V=1V
(2)感應(yīng)電流大小為:
I=$\frac{E}{R+{R}_{cd}}$=$\frac{1}{0.4+0.1}$A=2A
由于cd棒勻速運(yùn)動(dòng),水平恒力與安培力大小相等,為:
F=BId=1×2×0.2N=0.4N
(3)小燈泡的額定功率為:
P=I2R=22×0.4W=1.6W
答:(1)感應(yīng)電動(dòng)勢的大小是1V;
(2)水平恒力的大小上0.4N;
(3)小燈泡的額定功率是1.6W.

點(diǎn)評 本題是電磁感應(yīng)與電路知識的簡單綜合,掌握切割感應(yīng)電動(dòng)勢公式、歐姆定律和安培力公式是關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.在xOy坐標(biāo)系內(nèi)有一圓心角為30°的扇面MON,之外分布著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,如圖所示.一質(zhì)量為m、帶電量為-q的粒子,自圓心O點(diǎn)沿y軸負(fù)方向以速度v0射入磁場,粒子能兩次經(jīng)過邊界OM,不計(jì)粒子重力.求:
(1)求粒子從O點(diǎn)射入到第二次穿過邊界OM運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間;
(2)求圓形磁場區(qū)域的最小半徑;
(3)現(xiàn)保持其他條件不變而將∠MON變?yōu)?0°,圓形區(qū)域改為無限大,求粒子從O點(diǎn)射入到射出磁場過程中穿越磁場邊界的總次數(shù).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.在東臺市安豐中學(xué)第49屆秋季田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)上,小紅同學(xué)成功地跳過了1.28米的高度,如圖.若忽略空氣阻力,g取10m/s2.則下列說法正確的是( 。
A.小紅起跳以后在上升過程中處于超重狀態(tài)
B.小紅下降過程中處于失重狀態(tài)
C.小紅起跳時(shí)地面對他的支持力與他的重力是一對作用力與反作用力
D.小紅落到墊子上時(shí)對墊子的壓力等于墊子對他的支持力

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9.如圖所示,邊長分別為L1和L2的單匝矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,線圈的電阻為R,則(  )
A.線圈中感應(yīng)電流的有效值為$\frac{{B{L_1}{L_2}ω}}{2R}$
B.線圈在圖示位置時(shí)cd邊受到的安培力大小為$\frac{{{B^2}L_2^2{L_1}ω}}{R}$
C.線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過$\frac{π}{2}$的過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為$\frac{{\sqrt{2}BS}}{2R}$
D.線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過$\frac{π}{2}$的過程中產(chǎn)生的熱量為$\frac{{{B^2}L_1^2L_2^2ωπ}}{4R}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,電阻均勻分布的金屬正方形線框的邊長為L,正方形線框的一半放在垂直于線框平面向里的勻強(qiáng)磁場中,其中A、B為上下兩邊的中點(diǎn).在磁場以變化率k均勻減弱的過程中(  )
A.線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為kL2B.AB兩點(diǎn)之間的電勢差大小為$\frac{{k{L^2}}}{2}$
C.AB兩點(diǎn)之間的電勢差大小為$\frac{{k{L^2}}}{4}$D.線框中的感應(yīng)電流方向沿ADBCA

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6.乘坐如圖所示游樂園的過山車時(shí),質(zhì)量為m的人隨車在豎直平面內(nèi)沿圓周軌道運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是( 。
A.人在最低點(diǎn)時(shí)對座位的壓力可能小于mg
B.人在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)的向心加速度大小一定相等
C.人在最高點(diǎn)時(shí)對座位可能產(chǎn)生壓力,且壓力有可能大于mg
D.車在最高點(diǎn)時(shí)人處于倒坐狀態(tài),若沒有保險(xiǎn)帶,人一定會(huì)掉下去

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖所示,足夠長的水平傳送帶以v0=4m/s的速度勻速運(yùn)行.t=0時(shí),在最左端輕放一質(zhì)量為m的小滑塊,t=4s時(shí),傳送帶以1m/s2的加速度減速停下.已知滑塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.關(guān)于滑塊相對地面運(yùn)動(dòng)的速度v(向右為正)、滑塊所受的摩擦力f(向右為正)、滑塊所受的摩擦力做功的功率大小P、滑塊與傳送帶間摩擦生熱Q的圖象正確的是( 。
A.B.C.D.

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10.細(xì)繩拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球,小球用固定在墻上的水平彈簧支撐,小球與彈簧不粘連.平衡時(shí)細(xì)繩與豎直方向的夾角為53°,如圖所示,以下說法正確的是(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6)( 。
A.小球靜止時(shí)彈簧的彈力大小為$\frac{3mg}{5}$B.小球靜止時(shí)細(xì)繩的拉力大小為$\frac{3mg}{5}$
C.細(xì)線燒斷瞬間小球的加速度為$\frac{5g}{3}$D.細(xì)線燒斷后小球做平拋運(yùn)動(dòng)

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11.如圖是一種磁動(dòng)力電梯示意圖.在豎直方向有兩組很長的平行軌道PQ、MN,軌道間有水平方向、交替排列的勻強(qiáng)磁場B1和B2,B1=B2=1.0T,B1和B2的方向相反,兩磁場始終豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng).電梯轎廂固定在如圖所示的金屬框abcd內(nèi)(圖中轎廂未畫出)并與之絕緣.已知電梯滿載時(shí)連同金屬框的總質(zhì)量為2.35×103kg,所受阻力f=500N,金屬框垂直軌道的邊長Lcd=2.0m,兩磁場的豎直寬度均與金屬框的高Lad相同,金屬框整個(gè)回路的電阻R=2.0×10-3Ω,取g=10m/s2.假如設(shè)計(jì)要求電梯滿載時(shí)能以v1=3.0m/s的速度勻速上升,求:
(1)圖示時(shí)刻(ab邊在磁場B1中,dc邊在磁場B2中)金屬框中感應(yīng)電流的大小及方向(方向用順時(shí)針或逆時(shí)針表示);
(2)磁場向上運(yùn)動(dòng)速度v0的大。
(3)該電梯滿載以速度v1向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所消耗的總功率.

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