如圖所示,光滑導(dǎo)軌立在豎直平面內(nèi),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直于導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度B="0.5" T.電源的電動(dòng)勢(shì)為1.5 V,內(nèi)阻不計(jì).當(dāng)電鍵K撥向a時(shí),導(dǎo)體棒(電阻為R)PQ恰能靜止.當(dāng)K撥向b后,導(dǎo)體棒PQ在1 s內(nèi)掃過(guò)的最大面積為多少?(導(dǎo)軌電阻不計(jì))
3 m2
設(shè)金屬棒PQ長(zhǎng)為L(zhǎng),電阻為R,電鍵接a時(shí),電路中電流I=,導(dǎo)體棒PQ靜止時(shí)mg=BIL= 
電鍵K接b,導(dǎo)體棒PQ從靜止下落,切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,同時(shí)PQ受安培力作用,導(dǎo)體棒向下做加速運(yùn)動(dòng),速度增大,而加速度減小,最后以vm做勻速運(yùn)動(dòng).
此時(shí)mg=F=,有:,vm=.
PQ達(dá)到最大速度后,單位時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積最大,故PQ在1 s內(nèi)掃過(guò)的最大面積:
Sm=vm·L·t= m2="3" m2.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)、如圖所示,在一光滑水平的桌面上,放置一質(zhì)量為M,寬為L的足夠長(zhǎng)“U”型框架,其ab部分電阻為R,框架其它部分的電阻不計(jì)。垂直框架兩邊放一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒cd,它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,棒通過(guò)細(xì)線跨過(guò)一定滑輪與勁度系數(shù)為k 的另一端固定的輕彈簧相連。開(kāi)始彈簧處于自然狀態(tài),框架和棒均靜止,F(xiàn)在讓框架在大小為2μmg的水平拉力作用下,向右做加速運(yùn)動(dòng),引起棒的運(yùn)動(dòng)可看成是緩慢的。水平桌面位于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B
問(wèn):(1)框架和棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的瞬間,框架的加速度為多大?
(2)框架最后做勻速運(yùn)動(dòng)(棒處于靜止?fàn)顟B(tài))時(shí)的速度多大?
(3)若框架通過(guò)位移S后開(kāi)始勻速,已知彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式為kx2/2(x為彈簧的形變量),則在框架通過(guò)位移S的過(guò)程中,回路中產(chǎn)生的電熱為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

圖6,金屬棒P從高h(yuǎn)處以速度v0沿光滑弧形平行導(dǎo)軌下滑,進(jìn)入軌道的水平部分后,在自下而上垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.在軌道的水平部分原來(lái)靜止放著另一根金屬棒Q,已知mPmQ=3∶4,假設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng).試問(wèn):

(1)當(dāng)P棒進(jìn)入磁場(chǎng)后,P、Q棒各做什么運(yùn)動(dòng)??
(2)P棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),P、Q兩棒加速度之比為多少??
(3)若兩棒始終沒(méi)有碰撞,求PQ的最大速度;?
(4)在整個(gè)過(guò)程中回路中消耗的電能是多少?(已知mP

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖16-7-7,正方形閉合導(dǎo)線框從距磁場(chǎng)區(qū)域邊界高度為h處自由下落,恰可勻速進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū).若導(dǎo)線框的質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng),總電阻為R,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)的過(guò)程中,線框平面始終與磁場(chǎng)方向垂直.則高度h為_(kāi)_____________.

圖16-7-7

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖12-13所示,有一閉合的矩形導(dǎo)體框,框上MN兩點(diǎn)間連有一電壓表,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,且框面與磁場(chǎng)方向垂直.當(dāng)整個(gè)裝置以速度v向右勻速平動(dòng)時(shí),M、N之間有無(wú)電勢(shì)差?__________(填“有”或“無(wú)”),電壓表的示數(shù)為_(kāi)_________.

圖12-13

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖3-6-10所示,相距為 L 的兩條足夠長(zhǎng)的光滑水平平行軌道上,平行放置兩根質(zhì)量和電阻都相同的滑桿 ab 和 cd,組成矩形閉合回路.軌道電阻不計(jì),勻強(qiáng)磁場(chǎng) B 垂直穿過(guò)整個(gè)軌道平面.開(kāi)始時(shí) ab 與 cd 均處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)用一個(gè)平行軌道的恒力 F 向右拉 ab 桿,則下列說(shuō)法中正確的是(   )

圖 3-6-10
A.cd 桿向左運(yùn)動(dòng)
B.cd 桿向右運(yùn)動(dòng)
C.cd 桿與 cd 桿均先做變加速運(yùn)動(dòng),后做勻速運(yùn)動(dòng)
D.a(chǎn)b 桿與 cd 桿均先做變加速運(yùn)動(dòng),后做勻加速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌MNPQ處于同一水平面內(nèi),相距L=0.5m,導(dǎo)軌的左端用R=3Ω的電阻相連,導(dǎo)軌電阻不計(jì),導(dǎo)軌上跨接一電阻r=lΩ的金屬桿ab,質(zhì)量m=0.2kg,整個(gè)裝置放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T,現(xiàn)對(duì)桿施加水平向右的拉力F=2N,使它由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),求: (1)桿能達(dá)到的最大速度多大?最大加速度為多大? (2)桿的速度達(dá)到最大時(shí),a、b兩端電壓多大?此時(shí)拉力的瞬時(shí)功率多大? (3)若已知桿從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至最大速度的過(guò)程中,R上總共產(chǎn)生了10.2J的電熱,則此過(guò)程中拉力F做的功是多大?此過(guò)程持續(xù)時(shí)間多長(zhǎng)? (4)若桿達(dá)到最大速度后撤去拉力,則此后R上共產(chǎn)生多少熱能?其向前沖過(guò)的距離會(huì)有多大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,在B=0.2特的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一根長(zhǎng)為L=0.5米的導(dǎo)線ab沿光滑導(dǎo)軌向右以V=10米/秒的速度勻速滑動(dòng),R1=R2=1歐,導(dǎo)線ab和導(dǎo)軌的電阻不計(jì),求磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)線ab的作用力。              

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖,半徑為R的金屬圓環(huán),處于磁感強(qiáng)度為B,方向垂直于環(huán)平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一根金屬桿ab在圓環(huán)上沿圓環(huán)平面在拉力的作用下以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)。設(shè)金屬圓環(huán)和桿的單位長(zhǎng)度的電阻均為,當(dāng)ab滑至圖示位置時(shí),求拉力的瞬時(shí)功率P=?

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