兩根平行光滑金屬導軌MN和PQ水平放置，其間距為0.60 m，磁感應強度為0.50 T的勻強磁場垂直軌道平面向下，兩導軌之間連接的電阻R=5.0Ω，在導軌上有一電阻為1.0Ω的金屬棒ab，金屬棒與導軌垂直，如圖所示。在ab棒上施加水平拉力F使其以10 m/s的水平速度向右勻速運動。設金屬導軌足夠長。求：

（1）金屬棒ab兩端的電壓。

（2）拉力F的大小。

（3）電阻R上消耗的電功率。

（1）金屬棒兩端的電壓2.5 V。

（2）0.15 N。

（3）電阻R上消耗的電功率1.25 W。


解析:

（1）根據(jù)電磁感應定律，金屬棒ab上產(chǎn)生的感應電動勢為3.0V，根據(jù)閉合電路歐姆定律，通過R的電流=0. 50 A，金屬棒兩端的電壓2.5 V。

（2）由于ab桿做勻加速運動，拉力和磁場對電流的安培力大小相等，即0.15 N。

（3）根據(jù)焦耳定律，電阻R上消耗的電功率1.25 W。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

兩根平行光滑金屬導軌MN和PQ水平放置，其間距為0.60m，磁感應強度為0.50T的勻強磁場垂直軌道平面向下，兩導軌之間連接的電阻R=5.0Ω，在導軌上有一電阻為1.0Ω的金屬棒ab，金屬棒與導軌垂直，如圖所示．在ab棒上施加水平拉力F使其以10m/s的速度向右勻速運動．設金屬導軌足夠長，導軌電阻不計．求：
（1）金屬棒ab兩端的電壓．
（2）拉力F的大小．
（3）電阻R上消耗的電功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，同一水平面內(nèi)的兩根平行光滑金屬導軌MN和PQ處在豎直向下的磁感應強度為B=2
2
T的勻強磁場中，垂直導軌放置一根長為L=1m的金屬棒ab，金屬棒與導軌接觸良好，N、Q端接理想變壓器（原、副線圈匝數(shù)比為10：1）的原線圈，輸出端接有理想交流電壓表、耐壓值為2.8V電容器元件C和電阻R．現(xiàn)金屬棒ab沿水平方向運動，其速度隨時間變化的規(guī)律為v=10sin100πt（m/s）（金屬棒和導軌的電阻均不計）．則（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，豎直放置間距為L的兩根平行光滑金屬導軌，下端固定在水平絕緣的木板上，上端接一阻值為R的電阻，一根質(zhì)量為m的銅棒ab垂直導軌放置，并與導軌接觸良好，兩根一桿的輕彈簧套在導軌上，下端和導軌一起固定在木板上，上端和銅棒相連．銅棒利導軌的電阻均不計．開始時讓銅棒做簡諧運動，O1O2為平衡位置，振幅為A，周期為T，最大速度為v0．現(xiàn)加一垂直導軌平面、磁感應強度為B的勻強磁場后，發(fā)現(xiàn)銅棒做阻尼振動，現(xiàn)再給銅棒施加一豎直外力F后，可使銅棒仍做原來的簡諧運動，下列說法正確的是（　�。�
A、F的大小總是與安培力大小相等B、F的方向總是與彈簧彈力的方向相反C、振動過程中流過電阻R的電流方向總是從平衡位置處開始改變D、每次全振動的過程中外力F對銅棒做功為2AB2L2v0/R

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根平行光滑金屬導軌PQ和MN間距為d，它們與水平面間的夾角為α，上端與阻值為R的電阻連接，導軌上水平放置一質(zhì)量為m的金屬棒．設導軌足夠長，導軌和金屬棒的電阻可忽略不計．整個裝置放在方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，磁感應強度為B．金屬棒在大小為F、方向平行于斜面向上的恒力作用下由靜止開始沿斜面向上運動．求：
（1）通過電阻R的電流方向；
（2）恒力做功的最大功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，把兩根平行光滑金屬導軌放在水平桌面上，桌子高0.8m，導軌間距0.2m，在導軌水平部分有磁感應強度為0.1T，方向豎直向下的勻強磁場，弧形金屬導軌的一端接有電阻R=1Ω．質(zhì)量m=0.2kg，電阻r=1Ω的金屬桿ab由靜止開始距桌面h=0.2m高處開始下滑，最后落到距桌子水平距離s=0.4m處，導軌電阻不計，試求：
（1）金屬桿進入導軌水平部分瞬間產(chǎn)生的感應電流的大小和方向；
（2）金屬桿滑出導軌瞬間感應電動勢的大�。�
（3）整個過程中電阻R放出的熱量．

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