（11分）如下圖所示，把總電阻為2R的均勻電阻絲焊接成一半徑為a的圓環(huán)，水平固定在豎直向下的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，一長度為2a，電阻等于R，粗細均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上，它與圓環(huán)始終保持良好的接觸．當(dāng)金屬棒以恒定速度v向右移動經(jīng)過環(huán)心O時，求：

（1）棒上電流的大小和方向及棒兩端的電壓UMN；

（2）在圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率．

 

【答案】

（1）（2）

【解析】

試題分析：（1）導(dǎo)體棒運動產(chǎn)生電流，它相當(dāng)于電源，內(nèi)阻為R，電動勢為：E＝Blv＝2Bav ①（2分）

畫出等效電路圖如圖所示，根據(jù)右手定則，金屬棒中電流從N流向M，所以M相當(dāng)于電源的正極，N相當(dāng)于電源的負極．

外電路總電阻為  ②（1分）

根據(jù)閉合電路歐姆定律，棒上電流大小為：

 ③（2分

棒兩端電壓是路端電壓④（1分）

將數(shù)據(jù)代入④式解得： ⑤（1分）

（2）圓環(huán)和金屬棒上的總熱功率為：

P＝EI ⑥（3分）

由①⑥式解得：⑦（1分）

考點： 考查了電磁感應(yīng)切割類問題綜合應(yīng)用

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：黃岡重點作業(yè)　高二物理（下） 題型：038

如下圖所示，發(fā)電站通過升壓變壓器、輸電導(dǎo)線和降壓變壓器把電能輸送到用戶，升壓變壓器和降壓變壓器都可視為理想變壓器．

(1)畫出上述輸電全過程的線圈圖．

(2)發(fā)電機的輸出功率是100kW，輸出電壓是250V，升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為1∶25，求升壓變壓器的輸出電壓和輸電導(dǎo)線中的電流．

(3)若輸電導(dǎo)線中的電功率損失為4%，求輸電導(dǎo)線的總電阻和降壓變壓器的原線圈兩端的電壓．

(4)求降壓變壓器的輸出功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解


（1）一塊多用電表的電阻擋有三個倍率，分別是×1、×10、×100。用×10擋測量某電阻時，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很大，如圖中虛線位置。為了較準確地進行測量，應(yīng)換到_________擋，換擋后需要先進行　　　　　　的操作，再進行測量。若正確操作后進行測量時表盤的示數(shù)如圖，則該電阻的阻值是________Ω。

（2）某實驗小組在進行“驗證動量守恒定律”的實驗。入射球與被碰球半徑相同。

① 實驗裝置如下圖所示。先不放B球，使A球從斜槽上某一固定點C由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡。再把B球靜置于水平槽前端邊緣處，讓A球仍從 C處由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自落點的痕跡。記錄紙上的O點是重錘所指的位置，M、P、N分別為落點的痕跡。未放B球時，A球落地點是記錄紙上的         點。

 


② 釋放多次后，取各落點位置的平均值，測得各落點痕跡到O點的距離：OM=13.10cm，

OP=21.90cm，ON=26.04cm。用天平稱得入射小球A的質(zhì)量m1=16.8g，被碰小球B的

質(zhì)量m2 = 5.6 g。若將小球質(zhì)量與水平位移的乘積作為“動量”，請將下面的數(shù)據(jù)處理

表格填寫完整。

OP/m

OM/m

ON/m

碰前總動量

p/ kg?m

碰后總動量

p′/ kg?m

相對誤差

0.2190

0.1310

0.2604

3.68×10-3

根據(jù)上面表格中的數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)，你認為能得到的結(jié)論是：                      。

③ 實驗中可以將表達式m1 v1 = m1 v1′+ m2 v2′轉(zhuǎn)化為m1 s1 = m1 s1′+ m2 s2′來進行驗證，其中s1、s1′、s2′為小球平拋的水平位移�？梢赃M行這種轉(zhuǎn)化的依據(jù)是         。

   （請選擇一個最合適的答案）

A．小球飛出后的加速度相同

B．小球飛出后，水平方向的速度相同

C．小球在空中水平方向都做勻速直線運動，水平位移與時間成正比

D．小球在空中水平方向都做勻速直線運動，又因為從同一高度平拋，運動時間相同，所以水平位移與初速度成正比

④ 完成實驗后，實驗小組對上述裝置進行了如下圖所示的改變：（I）在木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙，并將木板豎直立于靠近槽口處，使小球A從斜槽軌道上某固定點C由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡O；（II）將木板向右平移適當(dāng)?shù)木嚯x固定，再使小球A從原固定點C由靜止釋放，撞到木板上得到痕跡P；（III）把半徑相同的小球B 靜止放在斜槽軌道水平段的最右端，讓小球A仍從原固定點由靜止開始滾下， 與小球B 相碰后，兩球撞在木板上得到痕跡 M和 N；（IV）用刻度尺測量紙上O點到M、P、N 三點的距離分別為y1、y2、y3。請你寫出用直接測量的物理量來驗證兩球碰撞過程中動量守恒的表達式：            。（小球A、B的質(zhì)量分別為m1、m2）

 

 

 

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如下圖所示，把總電阻為2R的均勻電阻絲焊接成一半徑為a的圓環(huán)，水平固定在豎直向下的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，一長度為2a，電阻等于R，粗細均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上，它與圓環(huán)始終保持良好的接觸．當(dāng)金屬棒以恒定速度v向右移動經(jīng)過環(huán)心O時，求：

（1）棒上電流的大小和方向及棒兩端的電壓UMN；

（2）在圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)準備用500 μA的電流表改裝成一塊量程為2.0 V的電壓表.他為了能夠更精確地測量電流表的內(nèi)電阻，設(shè)計了如圖所示的實驗電路，圖中各元件及儀表的參數(shù)如下：

A.電流表G1（量程1.02 mA，內(nèi)電阻約100 Ω）；

B.電流表G2（量程500 μA，內(nèi)電阻約200 Ω）；

C.電池組E（電動勢為3.0 V，內(nèi)電阻未知）；

D.滑動變阻器R（0—25 Ω）；

E.四旋鈕電阻箱R1（總阻值9 999 Ω）；

F.保護電阻R2（阻值約100 Ω）；

G.開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2.

（1）實驗中該同學(xué)先合上開關(guān)S1，再將開關(guān)S2與a相連，調(diào)節(jié)滑動變阻器R，當(dāng)電流表G2有某一合理的示數(shù)時，記下電流表G1的示數(shù)I；然后將開關(guān)S2與b相連，保持__________不變，調(diào)節(jié)__________，使電流表G1的示數(shù)仍為I時，讀取電阻箱的讀數(shù)r.

（2）由上述測量過程可知，電流表G2內(nèi)電阻的測量值rg＝_______________.

（3）若該同學(xué)通過測量得到電流表G2的內(nèi)電阻值為190 Ω，他必須將一個__________kΩ的電阻與電流表G2串聯(lián)，才能改裝為一塊量程為2.0 V的電壓表.

（4）該同學(xué)把改裝的電壓表與標準電壓表V0進行了核對，發(fā)現(xiàn)當(dāng)改裝的電壓表的指針剛好指向滿刻度時，標準電壓表V0的指針恰好如下圖所示.由此可知，該改裝電壓表的百分誤差為__________％.

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