如圖所示，兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距離為L，電阻不計．在導(dǎo)軌上端并接兩個額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡．整個系統(tǒng)置于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直．現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放，金屬棒下落過程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好．已知某時刻后兩燈泡保持正常發(fā)光．重力加速度為g.求：

 

(1)磁感應(yīng)強度的大小；

(2)燈泡正常發(fā)光時導(dǎo)體棒的運動速率．


 (1)設(shè)小燈泡的額定電流為I0，有

P＝IR

由題意知，在金屬棒沿導(dǎo)軌豎直下落的某時刻后，兩小燈泡保持正常發(fā)光，流經(jīng)MN的電流為I＝2I0

此時金屬棒MN所受的重力和安培力大小相等，下落的速度達(dá)到最大值，有mg＝ILB，聯(lián)立解得B＝.

(2)設(shè)燈泡正常發(fā)光時，導(dǎo)體棒的速率為v，由電磁感應(yīng)定律與歐姆定律得E＝BLv，E＝RI0

聯(lián)立得v＝.

答案：(1)　(2)


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


太陽能汽車是靠太陽能來驅(qū)動的汽車．當(dāng)太陽光照射到汽車上方的光電板時，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動機帶動汽車前進(jìn)．設(shè)汽車在平直的公路上由靜止開始勻加速行駛，經(jīng)過時間t，速度為v時功率達(dá)到額定功率，并保持不變．之后汽車又繼續(xù)前進(jìn)了距離s，達(dá)到最大速度vmax.設(shè)汽車質(zhì)量為m，運動過程中所受阻力恒為f，則下列說法正確的是(　　)

A．汽車的額定功率為fvmax

B．汽車勻加速運動過程中，克服阻力做功為fvt

C．汽車從靜止開始到速度達(dá)到最大值的過程中，牽引力所做的功為mv－mv2

D．汽車從靜止開始到速度達(dá)到最大值的過程中，合力所做的功為mv

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，通過水平絕緣傳送帶輸送完全相同的銅線圈，線圈均與傳送帶以相同的速度勻速運動．為了檢測出個別未閉合的不合格線圈，讓傳送帶通過一固定勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于傳送帶，線圈進(jìn)入磁場前等距離排列，根據(jù)穿過磁場后線圈間的距離，就能夠檢測出不合格線圈，通過觀察圖形，判斷下列說法正確的是(　　)

A．若線圈閉合，進(jìn)入磁場時，線圈相對傳送帶向后滑動

B．若線圈不閉合，進(jìn)入磁場時，線圈相對傳送帶向后滑動

C．從圖中可以看出，第2個線圈是不合格線圈

D．從圖中可以看出，第3個線圈是不合格線圈

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，在坐標(biāo)系xOy中，有邊長為L的正方形金屬線框abcd，其一條對角線ac和y軸重合、頂點a位于坐標(biāo)原點O處．在y軸右側(cè)的Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強磁場，磁場的上邊界與線框的ab邊剛好完全重合，左邊界與y軸重合，右邊界與y軸平行．t＝0時刻，線框以恒定的速度v沿垂直于磁場上邊界的方向穿過磁場區(qū)域．取沿a→b→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正方向，則在線框穿過磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流i、ab間的電勢差Uab隨時間t變化的圖線是下圖中的(　　)

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖(甲)、(乙)所示的是與勻強磁場垂直放置的兩個光滑金屬框架，導(dǎo)體棒AB放在金屬框上．圖(甲)中接有一個電阻R，圖(乙)中接有一個自感系數(shù)為L、直流電阻也為R的線圈，其他部分兩圖都相同．下列說法中正確的是(　　)

A．使導(dǎo)體棒AB以相同的加速度向右運動相同的位移，則(甲)圖中外力做功多

B．使導(dǎo)體棒AB以相同的加速度向右運動相同的位移，則(乙)圖中外力做功多

C．使導(dǎo)體棒AB以相同的速度向右勻速運動相同的位移，則(甲)圖中外力做功多

D．使導(dǎo)體棒AB以相同的速度向右勻速運動相同的位移，則(乙)圖中外力做功多

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖是一個小型電風(fēng)扇電路簡圖，其中理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為n∶1，原線圈接電壓為U的交流電源，輸出端接有一只電阻為R的燈泡L和風(fēng)扇電動機D，電動機線圈電阻為r.接通電源后，電風(fēng)扇正常運轉(zhuǎn)，測出通過風(fēng)扇電動機的電流為I，則下列說法正確的是(　　)

A．風(fēng)扇電動機D兩端的電壓為Ir

B．理想變壓器的輸入功率為

C．風(fēng)扇電動機D輸出的機械功率為－I2r

D．若電風(fēng)扇由于機械故障被卡住，則通過原線圈的電流為

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科目：高中物理 來源： 題型：


下列說法中正確的是(　　)

A．氣體壓強是由氣體分子間的斥力產(chǎn)生的

B．在失重的情況下，密閉容器內(nèi)的氣體對器壁沒有壓強

C．氣體分子的平均動能增大，氣體的壓強一定增大

D．氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力

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科目：高中物理 來源： 題型：


某學(xué)生在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗時，計算結(jié)果偏大，可能是由于(　　)

A．油酸未完全散開

B．油酸溶液濃度低于實際值

C．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格

D．求每滴體積時，1 mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴

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科目：高中物理 來源： 題型：


豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強電場．其電場強度為E，在該勻強電場中，用絕緣絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球，絲線跟豎直方向成θ=30°角時小球恰好平衡，且此時與右板的距離為b，如圖所示．已知重力加速度為g，求：                                                                                                                                       

（1）小球帶電荷量是多少？                                                                                          

（2）若剪斷絲線，小球碰到金屬板需多長時間？                                                               

                                                                                                 

                                                                                                                                      

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