如圖甲所示,電阻不計的“”形光滑導(dǎo)體框架水平放置,導(dǎo)體框處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T,有一導(dǎo)體棒AC橫放在框架上且與導(dǎo)體框架接觸良好,其質(zhì)量為m=0.2kg,電阻為R=0.8,現(xiàn)用絕緣輕繩拴住導(dǎo)體棒,輕繩的右端通過光滑的定滑輪繞在電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸上,左端通過另一光滑的定滑輪與物體D相連,物體D的質(zhì)量為M=0.2kg,電動機(jī)內(nèi)阻r=1。接通電路后電壓表的讀數(shù)恒為U=10V,電流表讀數(shù)恒為I=1A,電動機(jī)牽引原來靜止的導(dǎo)體棒AC平行于EF向右運(yùn)動,其運(yùn)動位移x隨時間t變化的圖象如圖乙所示,其中OM段為曲線,MN段為直線。

(取g=10m/s2)求:

(1)電動機(jī)的輸出功率;

(2)導(dǎo)體框架的寬度;

(3)導(dǎo)體棒在變速運(yùn)動階段產(chǎn)生的熱量。


(1)(2)(3)

試題分析:(1)電動機(jī)為非純電阻電路,電動機(jī)總功率

電動機(jī)內(nèi)阻發(fā)熱的功率

那么電動機(jī)輸出的機(jī)械功率

(3)根據(jù)位移時間圖像可知,變速階段初始度為0,末速度為

此過程電動機(jī)做功轉(zhuǎn)化為D的重力勢能以及D和導(dǎo)體棒的動能還有克服安培力做功即焦耳熱。

所以有

其中

帶入計算得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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依據(jù)如圖所示的“處在磁場中的通電金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動”這一實驗現(xiàn)象及相應(yīng)規(guī)律設(shè)計的家用電器是

A.電熱水壺        B.電飯鍋         C.電風(fēng)扇       D.電熨斗

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如右圖所示,該裝置是利用光電管產(chǎn)生光電流的電路。下列說法中正確的是(       )

A.K為光電管的陽極

B.通過靈敏電流計G的電流方向從b到a

C.若用黃光照射能產(chǎn)生光電流,則用紅光照射也一定能產(chǎn)生光電流

D.若用黃光照射能產(chǎn)生光電流,則用紫光照射也一定能產(chǎn)生光電流

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分別用的單色光照射同一金屬,發(fā)出的光電子的最大初動能之比為1∶2。若已知普朗克常量為h,c表示真空中的光速,則此金屬板的逸出功是多大?

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如圖所示,有一矩形線圈的面積為S,匝數(shù)為N內(nèi)阻不計,繞軸在水平方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中以角速度做勻速轉(zhuǎn)動,從圖示位置開始計時。矩形線圈通過滑環(huán)接一理想變壓器,滑動觸頭P上下移動時可改變輸出電壓,副線圈接有可調(diào)電阻R,下列判斷正確的是   (    )

A.矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為e=

B.矩形線圈從圖示位置經(jīng)過時間時,通過電流表的電荷量為0

C.當(dāng)P位置不動,R增大時,電壓表讀數(shù)也增大

D.當(dāng)P位置向上移動、R不變時,電流表讀數(shù)減小

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兩個分別帶有電荷量-Q和+3Q的相同金屬小球(均可視為點電荷),固定在相距為r的兩處,它們間庫侖力的大小為F.兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?sub>,則兩球間庫侖力的大小為

A.F            B.F

C.F D.12F

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如圖所示,帶箭頭的線段表示某一電場中的電場線的分布情況.一帶電粒子在電場中運(yùn)動的軌跡如圖中虛線所示.若不考慮其他力,則下列判斷中正確的是(    )

A.若粒子是從A運(yùn)動到B,則粒子帶正電;若粒子是從B運(yùn)動到A,則粒子帶負(fù)電

B.不論粒子是從A運(yùn)動到B,還是從B運(yùn)動到A,粒子必帶負(fù)電

C.若粒子是從B運(yùn)動到A,則其加速度減小

D.若粒子是從B運(yùn)動到A,則其速度減小

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如圖所示,輕桿的一端有一個小球,另一端有光滑的固定軸O,F(xiàn)給球一初速度,使球和桿一起繞O軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動,不計空氣阻力,用F表示球到達(dá)最高點時桿對小球的作用力,則F

    A.一定是拉力

    B.一定是推力

    C.一定等于0

    D.可能是拉力,可能是推力,也可能等于0

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如圖所示,固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動.t=0時,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,此時MN到達(dá)的位置使MDEN構(gòu)成一個邊長為l的正方形.為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,從t=0開始,磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時間t變化?請推導(dǎo)出這種情況下B與t的關(guān)系式.

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