（8分）如圖所示，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌MP、NQ與水平面成θ=37°角固定放置，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌間距L="0.5" m，在兩導(dǎo)軌形成的斜面上放一個(gè)與導(dǎo)軌垂直的均勻金屬棒ab，金屬棒ab處于靜止?fàn)顟B(tài)，它的質(zhì)量為。金屬棒ab兩端連在導(dǎo)軌間部分對應(yīng)的電阻為R2＝2Ω，電源電動(dòng)勢E＝2V，電源內(nèi)阻r＝1Ω，電阻R1＝2Ω，其他電阻不計(jì)。裝置所在區(qū)域存在一垂直于斜面MPQN的勻強(qiáng)磁場。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，）求：

（1）所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度方向；
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

（1）垂直斜面向下　　　（2）0.6T

解析試題分析：（1）由于金屬棒ab處于靜止?fàn)顟B(tài)，且勻強(qiáng)磁場垂直于斜面MPQN，因此據(jù)平衡條件可知，金屬棒所受安培力F沿斜面向上，受力情況如下左側(cè)視圖所示，根據(jù)電流方向及安培力方向，由左手定則可判定所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直斜面向下．
         
（2）等效電路如上右圖所示，R1和R2并聯(lián)的總電阻R＝＝1Ω
根據(jù)閉合電路歐姆定律得：電路中的總電流I=
因，由并聯(lián)電路分流原理知：通過導(dǎo)體棒的電流I′=
導(dǎo)體棒受到安培力為F="B" I′L
金屬棒ab處于靜止?fàn)顟B(tài)受力平衡，由平衡條件得：F=mgsinθ
聯(lián)立以上各式解之得：磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.6T
考點(diǎn)：本題考查應(yīng)用平衡條件解決磁場中導(dǎo)體的平衡問題、力的合成與分解的運(yùn)用、安培力的分析和計(jì)算、左手定則、閉合電路的歐姆定律．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，abcd是一邊長為l的勻質(zhì)正方形導(dǎo)線框，總電阻為R，今使線框以恒定速度v水平向右穿過方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域．已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場寬度為3l，求線框在進(jìn)入磁場區(qū)和穿出磁場區(qū)兩個(gè)過程中a b兩點(diǎn)間電勢差的大小．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，兩光滑平行導(dǎo)軌的間距為L=2m，左端連接一阻值為R=40Ω的電阻；把該裝置垂直于磁場、放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中。在導(dǎo)軌上放一電阻為r=10Ω的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好;若在一拉力F的作用下，導(dǎo)體棒以v=10m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，

求：（1）導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為多少？
（2）電路中的感應(yīng)電流多大？電路中電流的方向如何（順時(shí)針或逆時(shí)針）？
（3）拉力F的值為多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(16分)2010 年上海世博會(huì)某國家館內(nèi)，有一“自發(fā)電”地板，利用游人走過此處，踩踏地板發(fā)電．其原因是地板下有一發(fā)電裝置，如圖⑴所示，裝置的主要結(jié)構(gòu)是一個(gè)截面半徑為r、匝數(shù)為n的線圈，無摩擦地套在磁場方向呈輻射狀的永久磁鐵槽中．磁場的磁感線沿半徑方向均勻分布，圖⑵為橫截面俯視圖．輕質(zhì)地板四角各連接有一個(gè)勁度系數(shù)為k的復(fù)位彈簧(圖中只畫出其中的兩個(gè))，輕質(zhì)硬桿P將地板與線圈連接，從而帶動(dòng)線圈上下往返運(yùn)動(dòng)(線圈不發(fā)生形變)，便能發(fā)電．若線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，線圈的總電阻為R0，現(xiàn)用它向一個(gè)電阻為R的小燈泡供電．為便于研究，將某人走過時(shí)對板的壓力使線圈發(fā)生的位移x隨時(shí)間t變化的規(guī)律簡化為圖⑶所示．(彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，取線圈初始位置x＝0，豎直向下為位移的正方向)求：

⑴0～t0時(shí)間內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的大小及方向；
⑵t＝t0/2時(shí)地板受到的壓力；
⑶人踩踏一次地板所做的功．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，左右兩邊分別有兩根平行金屬導(dǎo)軌相距為L，左導(dǎo)軌與水平面夾30°角，右導(dǎo)軌與水平面夾60°角，左右導(dǎo)軌上端用導(dǎo)線連接。導(dǎo)軌空間內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，左邊的導(dǎo)軌處在方向沿左導(dǎo)軌平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的磁場中。右邊的導(dǎo)軌處在垂直于右導(dǎo)軌斜向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B的磁場中。質(zhì)量均為m的導(dǎo)桿ab和cd垂直導(dǎo)軌分別放于左右兩側(cè)導(dǎo)軌上，已知兩導(dǎo)桿與兩側(cè)導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=，回路電阻恒為R，若同時(shí)無初速釋放兩導(dǎo)桿，發(fā)現(xiàn)cd沿右導(dǎo)軌下滑距離時(shí)，ab桿才開始運(yùn)動(dòng)。（認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）。

（1）試求ab桿剛要開始運(yùn)動(dòng)時(shí)cd棒的速度
（2）以上過程中，回路中共產(chǎn)生多少焦耳熱？
（3）cd棒的最終速度為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，固定的光滑金屬導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，上端a、b間接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，且處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連后放在導(dǎo)軌上。初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長度，導(dǎo)體棒具有沿軌道向上的初速度v0。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧的中心軸線與導(dǎo)軌平行。

（1）求初始時(shí)刻通過電阻R的電流I的大小和方向；
（2）當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時(shí)，速度變?yōu)関，求此時(shí)導(dǎo)體棒的加速度大小a；
（3）導(dǎo)體棒最終靜止時(shí)彈簧的彈性勢能為Ep，求導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動(dòng)直到停止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，平行光滑導(dǎo)軌AB、CD傾斜放置，與水平面間的夾角為，間距為L，導(dǎo)軌下端B、C間用電阻R=2r相連。一根質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒MN垂直放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，方向始終平行于水平地面。在導(dǎo)軌間的矩形區(qū)域EFGH內(nèi)存在長度也為L、垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。t=0時(shí)刻由靜止釋放導(dǎo)體棒MN，恰好在t1時(shí)刻進(jìn)入磁場EFGH并做勻速直線運(yùn)動(dòng)。求：

（1）導(dǎo)體棒MN進(jìn)入磁場前，電阻R兩端的電壓U；
（2）導(dǎo)體棒MN在磁場中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v和勻速運(yùn)動(dòng)過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，M為理想變壓器，電表均可視為理想表，接線柱a、b接路端電壓u＝311sin314t（V）的正弦交流電源。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，示數(shù)發(fā)生變化的電表是：

A．A1、A2 B．A2、 V2
C．A1、A2、V2 D．A1、A2、V1、V2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，線圈繞垂直于磁場方向的水平軸OO′沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)為n、電阻為，外接電阻為R，交流電流表A。線圈從圖示位置（線圈平面平行于電場方向）開始轉(zhuǎn)過時(shí)的感應(yīng)電流為。下列說法中正確的有

A．電流表的讀數(shù)為
B．轉(zhuǎn)動(dòng)過程中穿過線圈的磁通量的最大值為
C．從圖示位置開始轉(zhuǎn)過的過程中，通過電阻R的電荷量為
D．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，電阻R產(chǎn)生的熱量為

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案