(18分)如圖所示,質量為M的導體棒ab,垂直放在相距為l的平行光滑金屬軌道上。導軌平面與水平面的夾角為θ,并處于磁感應強度大小為B、方向垂直與導軌平面向上的勻強磁場中,左側是水平放置、間距為d的平行金屬板R和Rx分別表示定值電阻和滑動變阻器的阻值,不計其他電阻。

(1)調(diào)節(jié)Rx=R,釋放導體棒,當棒沿導軌勻速下滑時,求通過棒的電流I及棒的速率v。
(2)改變Rx,待棒沿導軌再次勻速下滑后,將質量為m、帶電量為+q的微粒水平射入金屬板間,若它能勻速通過,求此時的Rx
(1)(2)
(1)當Rx=R棒沿導軌勻速下滑時,由平衡條件

安培力
解得
感應電動勢
電流
解得 
(2)微粒水平射入金屬板間,能勻速通過,由平衡條件
棒沿導軌勻速,由平衡條件
金屬板間電壓
解得
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,豎直面內(nèi)的正方形導線框ABCD、abcd的邊長均為l、總電阻均為R,質量分別為2m和m,它們分別系在一跨過兩個定滑輪的輕繩兩端,在兩導線框之間有一寬度為2l、磁感應強度大小為B、方向垂直豎直面向里的勻強磁場. 開始時ABCD的下邊與勻強磁場的上邊界重合,abcd的上邊到勻強磁場的下邊界的距離為l. 現(xiàn)將系統(tǒng)由靜止釋放,當ABCD剛全部進入磁場時,系統(tǒng)開始做勻速運動. 不計摩擦和空氣阻力,求:

(1)系統(tǒng)勻速運動的速度大小.
(2)兩線框從開始運動至等高的過程中所產(chǎn)生的總焦耳熱.
(3)線框abcd通過磁場的時間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一水平放置的平行導體框架寬度L="0.5" m,接有電阻R="0.2" Ω,磁感應強度B="0.4" T的勻強磁場垂直導軌平面方向向下,僅有一導體棒ab跨放在框架上,并能無摩擦地沿框架滑動,框架及導體ab電阻不計,當ab以v="4" m/s的速度向右勻速滑動時。試求:

(1) 回路中感應電動勢的大小
(2) 要維持ab向右勻速運動,作用在ab上的水平力大小
(3) 電阻R上產(chǎn)生的熱功率

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(8分)相距為L的兩光滑平行導軌與水平面成θ角放置.上端連接一阻值為R的電阻,其他電阻不計。整個裝置處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.質量為m,電阻為r的導體棒ab,垂直導軌放在導軌上,如圖所示。由靜止釋放導體棒ab,求:

(1)導體棒ab可達的最大速度vm
(2)導體棒ab的速度為v=vm/3時的加速度a;
(3)回路產(chǎn)生的最大電功率Pm。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一航天飛機下有一細金屬桿,桿指向地心.若僅考慮地磁場的影響,則當航天飛機位于赤道上空(  )
A.由東向西水平飛行時,金屬桿中感應電動勢的方向一定由上向下
B.由西向東水平飛行時,金屬桿中感應電動勢的方向一定由上向下
C.沿經(jīng)過地磁極的經(jīng)線由南向北水平飛行時,金屬桿中感應電動勢的方向由下向上
D.沿經(jīng)過地磁極的經(jīng)線由北向南水平飛行時,金屬桿中一定沒有感應電動勢

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,相距為d的兩水平虛線p1、p2表示方向垂直紙面向里的勻強磁場中的上下邊界,磁場的磁感應強度為B,正方形abcd的邊長為L(L<d)、質量為m、電阻為R,線框處在磁場正上方,ab邊與虛線p1相距h.線框由靜止釋放,下落過程中線框平面始終在豎直平面內(nèi),線框的ab邊剛進入磁場時的速度和ab邊剛離開磁場時的速度相同.在線框從進入到全部穿過磁場的過程中,下列說法正確的是(      )
A.線框克服安培力所做的功為2mgd
B.線框克服安培力所做的功為mgd
C.線框的最小速度一定為
D.線框的最小速度一定為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

質量為M,電阻為R的薄金屬條制成邊長為L的閉合正方形框abb´a´。如圖所示,金屬方框水平放在磁極的狹縫間,方框平面與磁場方向平行。設勻強磁場僅存在于相對磁極之間,其他地方的磁場忽略不計?烧J為方框的aa´邊和bb´邊都處在磁極間,極間磁感應強度大小為B。方框從靜止開始釋放,其平面在下落過程中保持水平(不計空氣阻力)

(1)求方框下落的最大速度vm(設磁場區(qū)域在豎直方向足夠長);
(2)當方框下落的加速度為g/2時,求方框的發(fā)熱功率P;
(3)已知方框下落的時間為t時,下落的高度為h,其速度為vt(vt<vm)。求此過程中方框中產(chǎn)生的熱量。(根據(jù)能量守恒定律)
(4)若在同一時間t內(nèi),方框內(nèi)產(chǎn)生的熱與一恒定電流I0在該框內(nèi)產(chǎn)生的熱相同,求恒定電流I0的表達式。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖(a)所示,在光滑水平面上用恒力F拉質量1kg的單匝均勻正方形銅線框,在1位置以速度v0=2m/s進入勻強磁場時開始計時t=0,此時線框中感應電動勢0.8V,在t=3s時刻線框到達2位置開始離開勻強磁場。此過程中v-t圖象如圖(b)所示,那么恒力F的大小為_______ N,線框完全離開磁場的瞬間位置3速度為________ m/s。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為電磁流量計原理示意圖,在非磁性材料做成的圓形管道上加一個磁感應強度為B的勻強磁場,已知管中有導電液體流過時,管壁上a、b兩點間的電勢分別為,管道直徑為D,電流方向向左,則(  )

A.管內(nèi)自由電荷運動運動方向向左,且為正離子
B.管內(nèi)自由電荷運動運動方向向右,且為負離子
C.液體流量
Q.液體流量

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