水平固定的金屬導(dǎo)軌間距L,電阻忽略不計,導(dǎo)軌左端接有電阻R,勻強磁場B垂直導(dǎo)軌平面向下,質(zhì)量為m、電阻r、長度也為L的導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌保持良好接觸,導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因素為μ。在外力作用下,金屬棒ab以速度向右勻速運動,求:

(1)導(dǎo)體棒ab中的感應(yīng)電流的方向和大;

(2)電阻R的電功率;

(3)外力F的大小。

 

【答案】

解:(1)導(dǎo)體棒切割產(chǎn)生感應(yīng)電動勢大小

由閉合電路歐姆定律得,感應(yīng)電流,解得

由右手定則可知,導(dǎo)體棒ab中感應(yīng)電流的方向為從b到a.

(2)電阻R的功率,得

(3)導(dǎo)體棒受到的安培力為,

由平衡條件得 解得

【解析】本題考查的是導(dǎo)體棒在磁場中切割磁感線產(chǎn)生電流的知識。分析受力,根據(jù)安培力公式,電動勢公式等進行計算。

 

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源:湖北省荊門市2011-2012學(xué)年高二下學(xué)期期末質(zhì)量檢測物理試題 題型:038

水平固定的金屬導(dǎo)軌間距L,電阻忽略不計,導(dǎo)軌左端接有電阻R,勻強磁場B垂直導(dǎo)軌平面向下,質(zhì)量為m、電阻r、長度也為L的導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌保持良好接觸,導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因素為μ.在外力作用下,金屬棒ab以速度v向右勻速運動,求:

(1)導(dǎo)體棒ab中的感應(yīng)電流的方向和大小;

(2)電阻R的電功率;

(3)外力F的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,傾斜的金屬導(dǎo)軌和水平的金屬導(dǎo)軌接在一起,各自的兩條平行軌道之間距離都為d,傾斜導(dǎo)軌與水平面間的夾角為30°,在傾斜導(dǎo)軌的區(qū)域有垂直于軌道平面斜向上的勻強磁場,在水平導(dǎo)軌的區(qū)域有豎直向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小都為B,傾斜導(dǎo)軌上放有金屬棒a,在緊靠兩導(dǎo)軌連接處的水平導(dǎo)軌上放有金屬棒b,a、b都垂直于各自的軌道,質(zhì)量均為m,a、b與水平的金屬導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)是μ,傾斜的金屬導(dǎo)軌光滑。傾斜軌道間接有電阻R,a、b的電阻值都是R,其余電阻不計。

開始時a固定,b靜止,且a距水平導(dǎo)軌平面的高度為h,現(xiàn)釋放a,同時給a一個平行于傾斜導(dǎo)軌向下的初速度,a就在傾斜導(dǎo)軌上做勻速運動,經(jīng)過兩導(dǎo)軌的連接處時速度大小不變,在此過程中b仍然靜止,滑上水平導(dǎo)軌后即與b金屬棒粘在一起在水平導(dǎo)軌上運動距離L后靜止。求:

(1)在傾斜導(dǎo)軌上勻速運動的速度v0大小。

(2)a在傾斜導(dǎo)軌上運動的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量Q1是多大?

(3)a、b一起在水平導(dǎo)軌上運動的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量Q2是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,傾斜的金屬導(dǎo)軌和水平的金屬導(dǎo)軌接在一起,各自的兩條平行軌道之間距離都為d,傾斜導(dǎo)軌與水平面間的夾角為30°,在傾斜導(dǎo)軌的區(qū)域有垂直于軌道平面斜向上的勻強磁場,在水平導(dǎo)軌的區(qū)域有豎直向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小都為B,傾斜導(dǎo)軌上放有金屬棒a,在緊靠兩導(dǎo)軌連接處的水平導(dǎo)軌上放有金屬棒b,a、b都垂直于各自的軌道,質(zhì)量均為m,a、b與水平的金屬導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)是μ,傾斜的金屬導(dǎo)軌光滑。傾斜軌道間接有電阻R,a、b的電阻值都是R,其余電阻不計。

開始時a固定,b靜止,且a距水平導(dǎo)軌平面的高度為h,現(xiàn)釋放a,同時給a一個平行于傾斜導(dǎo)軌向下的初速度,a就在傾斜導(dǎo)軌上做勻速運動,經(jīng)過兩導(dǎo)軌的連接處時速度大小不變,在此過程中b仍然靜止,滑上水平導(dǎo)軌后即與b金屬棒粘在一起在水平導(dǎo)軌上運動距離L后靜止。求:

(1)在傾斜導(dǎo)軌上勻速運動的速度v0大小。

(2)a在傾斜導(dǎo)軌上運動的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量Q1是多大?

(3)a、b一起在水平導(dǎo)軌上運動的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量Q2是多大?

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科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年湖北省荊門市高二下學(xué)期期末質(zhì)量檢測物理試卷(帶解析) 題型:計算題

水平固定的金屬導(dǎo)軌間距L,電阻忽略不計,導(dǎo)軌左端接有電阻R,勻強磁場B垂直導(dǎo)軌平面向下,質(zhì)量為m、電阻r、長度也為L的導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌保持良好接觸,導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因素為μ。在外力作用下,金屬棒ab以速度向右勻速運動,求:

(1)導(dǎo)體棒ab中的感應(yīng)電流的方向和大小;
(2)電阻R的電功率;
(3)外力F的大小。

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