光滑平行金屬導軌長L=2m,二導軌間距d=0.5m,軌道平面與水平面的夾角為θ=30°,導軌上端接一阻值為R=0.5 W的電阻,其余電阻不計,軌道所在空間有垂直軌道平面的勻強磁場,磁感應強度B=1T.有一不計電阻的金屬棒ab的質量m=0.5kg,放在導軌最上端,如圖所示.當ab棒從最上端由靜止開始自由下滑,到達底端脫離軌道時,電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q=1J,求:

(1)當棒的速度為v=2 m/s時,它的加速度是多少?
(2)棒下滑的最大速度是多少?
(3)棒下滑過程中通過電阻R的最大電流是多少?
(1)  1 V     (2)3 m/s    (3)4 A
棒做加速度逐漸減小的變加速運動。
(1)速度為v=2 m/s時,安培力為:FABId==1 V
此時的加速度為:a==3 m/s
(2)棒到達底端時速度最大。根據(jù)能量守恒定律:mgL sin qmvm2Q,
由此可得:vm=4 m/s
(3)速度最大時,感應電動勢及感應電流最大。所以有:
EmBdv=2 V     ImEm /R=4 A
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖12所示,水平放置的兩根平行金屬導軌,間距L="0.3m." 導軌左端連接R=0.6Ω的電阻。區(qū)域abcd內(nèi)存在垂直與導軌平面的B=0.6T的勻強磁場,磁場區(qū)域寬D="0.2m." 細金屬棒A1和A2用長為d=0.6m的輕質絕緣桿連接,放置在導軌平面上,并與導軌垂直。每根金屬棒在導軌間的電阻均為r=0.3Ω,導軌電阻不計。使金屬棒以恒定的速度v=1.0m/s沿導軌向右穿越磁場。試計算:

(1)金屬棒A1進入磁場時通過電阻R的電流強度是多大?
(2)從金屬棒A1進入磁場到A2離開磁場,R上的平均功率是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖5所示,內(nèi)壁光滑的塑料管彎成的圓環(huán)平放在水平桌面上,環(huán)內(nèi)有一帶負電小球,整個裝置處于豎直向下的磁場中,當磁場突然增大時,小球將(   )
A.沿順時針方向運動
B.沿逆時針方向運動
C.在原位置附近往復運動
D.仍然保持靜止狀態(tài)
  

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示固定在勻強磁場中的正方形線框abcd,各邊長為L,其中ab段是一段電阻為R的均勻電阻絲,其余三邊均為電阻可忽略的銅線,磁場的磁感應強度為B,方向垂直紙面向里,現(xiàn)有一與ab段的材料、粗細、長度都相同的電阻絲PQ架在導線框上,以恒定的速度vad滑向bc,當PQ滑到何處時,通過PQ的電流最?為多少?方向如何?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,電阻不計的光滑平行金屬導軌水平放置,間接有阻值為的電阻,導軌相距,空間有豎直向下的勻強磁場.質量為,電阻為的導體棒垂直于導軌放置,并接觸良好.用平行于向右的水平力拉動導體棒從靜止開始運動,拉力的功率恒定為,經(jīng)過時間導體棒達到最大速度.求

(1)勻強磁場磁感應強度的大小.               
(2)這一過程中電阻上所產(chǎn)生的電熱.         
(3)換用恒力拉動導體棒從靜止開始運動,導體棒達到最大速度將為.求恒力的大小及當導體棒速度為時的加速度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,直角三角形導線框abc固定在勻強磁場中,ab是一段長為l、電阻為R的均勻導線,ac和bc的電阻可不計,ac長度為。磁場的磁感強度為B,方向垂直紙面向里,F(xiàn)有一段長度為、電阻為的均勻導體桿MN架在導線框上,開始時緊靠ac,然后沿ab方向以恒定速度v向b端滑動,滑動中始終與ac平行并與導線框保持良好接觸。當MN滑過的距離為時,導線ac中的電流是多大?方向如何?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖4-4所示,位于同一水平面內(nèi)的兩根平行的光滑金屬導軌,處在勻強磁場中,磁場方向垂直于導軌所在平面,導軌的一端與一電阻相連;具有一定質量的金屬桿ab放在導軌上并與導軌垂直.現(xiàn)有一平行于導軌的恒力F拉桿ab,使它由靜止開始向右運動.桿和導軌的電阻、感應電流產(chǎn)生的磁場均可不計.用E表示回路中的感應電動勢,i表示回路中的感應電流,在i隨時間增大的過程中,電阻消耗的功率等于(   )

圖4-4
A.F的功率B.安培力的功率的絕對值
C.F與安培力的合力的功率D.iE

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,有磁感強度B=0.1T的勻強磁場,場中放置兩根平行的光滑的金屬裸導線MN和PQ,磁場方向垂直紙面向里,裸導線上有兩根與之相垂直的金屬滑桿,滑桿長=1m,導線上和導線間接有電阻和電鍵.已知,金屬桿和裸導線的電阻可忽略不計.若滑桿以大小為v=v'=10m/s的速度沿導線向相反方向滑動,滑動過程中桿始終保持跟導線垂直:

①電鍵K斷開時,滑桿中的電流是多少A?
②電鍵K閉合,滑桿中電流是多少A? a、b兩點的電勢差是多少V?

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