如圖甲所示，不計電阻的平行金屬導軌豎直放置，導軌間距為L=l m，上端接有電阻R=3Ω，虛線OO'下方是垂直于導軌平面的勻強磁場．現(xiàn)將質(zhì)量m=0.25kg、電阻r=1Ω的金屬桿ab，從OO'上方某處垂直導軌由靜止釋放，桿下落過程中始終與導軌保持良好接觸，桿下落過程中的v-t圖象如圖乙所示，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）金屬桿ab剛進入磁場時的速度大小；
（2）磁感應強度B的大��；
（3）桿在磁場中下落0.2s的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量．
分析：（1）根據(jù)桿下落過程中的v-t圖象可知開始導體棒自由落體運動，進入磁場時開始勻速運動，由圖象可求出剛進入磁場時速度的大��；
（2）金屬棒進入磁場時，做勻速運動，所受重力等于安培力的大小，因此根據(jù)受力平衡可解得正確結(jié)果；
（3）導體棒在磁場中勻速運動，因此回路中電流恒定，根據(jù)Q=I2Rt，可求出回路中的產(chǎn)生的熱量．
解答：解：（1）由圖象可知，桿自由下落1s進入磁場以v=10m/s做勻速運動．
答：金屬桿ab剛進入磁場時的速度大小為10m/s．
（2）回路中產(chǎn)生的電動勢為：E=BLv，
桿所受安培力為：F安=BIL
根據(jù)平衡條件有：mg=F安
代入數(shù)據(jù)解得：B=1T．
答：磁感應強度B的大小為1T．
（3）回路中的電流為：I=
BLv
R

電阻R產(chǎn)生的熱量為：Q=I2Rt=3.75J
答：桿在磁場中下落0.2s的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為：3.75J．
點評：本題比較簡單考查了導體切割磁感線產(chǎn)生電動勢E=BLv、安培力F=BIl等知識的理解和應用，注意公式的適用條件以及公式中各個物理量的含義．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，不計電阻的“U”形光滑導體框架水平放置，框架中間區(qū)域有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度B=1.0T，有一導體桿AC橫放在框架上，其質(zhì)量為m=0.10kg，電阻為R=4.0Ω．現(xiàn)用細繩栓住導體桿，細繩的一端通過光滑的定滑輪繞在電動機的轉(zhuǎn)軸上，另一端通過光滑的定滑輪與物體D相連，物體D的質(zhì)量為M=0.30kg，電動機的內(nèi)阻為r=1.0Ω．接通電路后，電壓表的示數(shù)恒為U=8.0V，電流表的示數(shù)恒為I=1.0A，電動機牽引原來靜止的導體桿AC平行于EF向右運動，其運動的位移-時間圖象如圖乙所示．取g=10m/s2．求：勻強磁場的寬度；

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?濟南一模）如圖甲所示，不計電阻的平行金屬導軌豎直放置，導軌間距為L=1m，上端接有電阻R=3Ω，虛線OO′下方是垂直于導軌平面的勻強磁場．現(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=1Ω的金屬桿ab，從OO′上方某處垂直導軌由靜止釋放，桿下落過程中始終與導軌保持良好接觸，桿下落過程中的vt圖象如圖乙所示．（取g=10m/s2）求：
（1）磁感應強度B
（2）桿在磁場中下落0.1s的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，不計電阻的光滑導體框架水平放置，框架中間區(qū)域有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度為B=1T．有一導體棒AC橫放在框架上，其質(zhì)量為m=0.1kg，電阻為R=4Ω，現(xiàn)用輕繩拴住導體棒，輕繩的一端通過光滑的定滑輪繞在電動機的轉(zhuǎn)軸上，另一端通過光滑的定滑輪與物體D相連．物體D的質(zhì)量為M=0.3kg，電動機內(nèi)阻為r=1Ω．接通電路后，電壓表的讀數(shù)恒為U=8V，電流表的讀數(shù)恒為I=l A，電動機牽引原來靜止的導體棒AC平行于時EF向右運動；其運動情況如圖乙所示．（取g=10m/s2）試求：
（1）根據(jù)圖乙簡述金屬桿的運動情況；
（2）金屬棒勻速運動的速度；
（3）勻強磁場的寬度；
（4）導體棒在變速運動階段產(chǎn)生的熱量．
精英家教網(wǎng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2012-2013學年云南省昆明三中、滇池中學高二下學期期中考試（滇中）物理試卷（帶解析） 題型：計算題

如圖甲所示，不計電阻的平行金屬導軌豎直放置，導軌間距為L＝1 m，上端接有電阻R＝3 Ω，虛線OO′下方是垂直于導軌平面的勻強磁場，現(xiàn)將質(zhì)量m＝0.1 kg、電阻r＝1 Ω的金屬桿ab，從OO′上方某處垂直導軌由靜止釋放，桿下落過程中始終與導軌保持良好接觸，桿下落過程中的v－t圖象如圖乙所示(取g＝10 m/s2)．求：

(1)磁感應強度B的大�。�
(2)桿在磁場中下落0.1 s的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量．

查看答案和解析>>

同步練習冊答案