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精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
如圖,在水平面上有兩條平行導電導軌MN、PQ,導軌間距離為,勻強磁場垂直于導軌所在的平面(紙面)向里,磁感應強度的大小為B,兩根金屬桿1、2擺在導軌上,與導軌垂直,它們的質量和電阻分別為,兩桿與導軌接觸良好,與導軌間的動摩擦因數為,已知:桿1被外力拖動,以恒定的速度沿導軌運動;達到穩定狀態時,桿2也以恒定速度沿導軌運動,導軌的電阻可忽略,求此時桿2克服摩擦力做功的功率。
      
解法一:設桿2的運動速度為v,由于兩桿運動時,兩桿間和導軌構成的回路中的磁通量發生變化,產生感應電動勢      ①
感應電流     ②
桿2作勻速運動,它受到的安培力等于它受到的摩擦力, ③
導體桿2克服摩擦力做功的功率    ④
解得      ⑤
解法二:以F表示拖動桿1的外力,以I表示由桿1、桿2和導軌構成的回路中的電流,達到穩定時,對桿1有     ①
對桿2有      ②
外力F的功率     ③
以P表示桿2克服摩擦力做功的功率,則有 ④
由以上各式得     ⑤
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示為某一電路的俯視圖,空中存在著豎直向下的勻強磁場,磁感應強度為B,在同一水平面上固定著平行金屬軌道MNPQ,兩道軌間的距離為l。金屬桿ab沿垂直軌道方向放置在兩軌道上,金屬桿abMNPQ間的電阻為r,且與軌道接觸良好。與兩軌道連接的電路中有兩個阻值相同的電阻R1R2,且R1=R2=R,電阻R2與一電容器串聯,電容器的電容為C,軌道光滑且不計軌道的電阻。若金屬桿ab在某一水平拉力的作用下以速度v沿金屬軌道向右做勻速直線運動,那么在此過程中:

(1)流過電阻R1的電流為多大?
(2)電容器的帶電量為多大?
(3)這個水平拉力及其功率分別為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,磁感應強度大小B=0.15T,方向垂直紙面向里的勻強磁場分布在半徑為R=0.10m的圓形區域內,圓的左端跟軸相切于直角出標系的原點,右端邊界MN相切于軸的A點。MN右側有方向平行于軸負方向的勻強電場。置于原點的粒子源,可沿軸正方向射出速度的帶正電的粒子流,荷質比,粒子重力不計。右側場強大小。現以過點并垂直于紙面的直線為軸,將圓形磁場區域按逆時針方向緩慢旋轉90°。
(1)帶電粒子在磁場中的運動半徑
(2)此過程中粒子經過磁場后,途經MN進入電場,求:粒子經過MN時離A點最遠的
位置BA點的距離
(3)通過B點的粒子進入電場后,再次經過MN時距B點的距離為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如題18圖所示,在一磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中,垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為h=0.1m的平行金屬導軌MNPQ,導軌的電阻忽略不計.在兩根導軌的端點NQ之間連接一阻值R=0.3Ω的電阻,導軌上跨放著一根長為L=0.2m,每米長電阻r=2.0Ω/m的金屬棒ab,金屬棒與導軌正交,交點為cd。當金屬棒以速度v=4.0m/s向左做勻速運動時,試求:

(1)電阻R中的電流強度大小和方向;
(2)使金屬棒做勻速運動的外力;
(3)金屬棒c、d兩端點間的電勢差Ucd和a、b兩端點間
的電勢差Uab

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,兩根水平平行固定的光滑金屬導軌寬為L,足夠長,在其上放里兩根長也為L且與導軌垂直的金屬棒ab和cd,它們的質量分別為2m、m,電阻阻值均為R(金屬導軌及導線的電阻均可忽略不計),整個裝置處在磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中.
(1)現把金屬棒ab鎖定在導軌的左端,如圖甲,對 cd施加與導軌平行的水平向右的恒力F,使金屬棒cd向右沿導軌運動,當金屬棒cd的運動狀態穩定時,金屬棒cd的運動速度是多大?
(2)若對金屬棒ab解除鎖定,如圖乙,使金屬棒cd獲得瞬時水平向右的初速度v0,當它們的運動狀態達到穩定的過程中,流過金屬棒ab的電量是多少?整個過程中ab和cd相對運動的位移是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,由粗細均勻的電阻絲繞成的矩形導線框abcd固定于水平面上,導線框邊長="L," =2L,整個線框處于豎直方向的勻強磁場中,磁場的磁感應強度為B,導線框上各段導線的電阻與其長度成正比,已知該種電阻絲單位長度上的電阻為的單位是Ω/m.今在導線框上放置一個與ab邊平行且與導線框接觸良好的金屬棒MN,MN的電阻為r,其材料與導線框的材料不同.金屬棒MN在外力作用下沿x軸正方向做速度為v的勻速運動,在金屬棒從導線框最左端(該處x=0)運動到導線框最右端的過程中:
(1)請寫出金屬棒中的感應電流I隨x變化的函數關系式;
(2)試證明當金屬棒運動到bc段中點時,MN兩點間電壓最大,并請寫出最大電壓Um的表達式;
(3)試求出在此過程中,金屬棒提供的最大電功率Pm
(4)試討論在此過程中,導線框上消耗的電功率可能的變化情況.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,用一根長為L質量不計的細桿與一個上弧長為、下弧長為d0的金屬線框的中點聯結并懸掛于O點,懸點正下方存在一個上弧長為2l0、下弧長為2d0的方向垂直紙面向里的勻強磁場,且d0《L。先將線框拉開到如圖4所示位置,松手后讓線框進入磁場,忽略空氣阻力和摩擦。下列說法正確的是
A.金屬線框進入磁場時感應電流的方向為:abcda
B.金屬線框離開磁場時感應電流的方向為:adcba
C.金屬線框dc邊進入磁場與ab邊離開磁場的速度大小總是相等
D.金屬線框最終將在磁場內做簡諧運動
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在水平面上有兩條光滑的長直平行金屬導軌MNPQ,導軌間距離為L,導軌的電阻忽略不計,磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌所在平面。質量分別為的兩根金屬桿ab跨擱在導軌上,接入電路的電阻均為R。輕質彈簧的左端與b桿連接,右端被固定。開始時a桿以初速度向靜止的b桿運動,當a桿向右的速度為v時,b桿向右的速度達到最大值,此過程中a桿產生的焦耳熱為Q,兩桿始終垂直于導軌并與導軌良好接觸。求當b桿達到最大速度
(1)b桿受到彈簧的彈力。
(2)彈簧具有的彈性勢能。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在光滑水平地面上,兩根彼此平行的光滑導軌PQ、MN相距為L=1m,在它們的末端垂直PQ、MN跨放一金屬桿ab,ab的質量為m=0.005kg,在導軌的另一端連接一個已經充電的電容器,電容器的電容C=200F,有一勻強磁場,方向垂直導軌PQ、MN所在平面向下,如圖所示,磁感強度為B=0.5T.(除導軌PQ、MN和金屬桿ab外其余部分都是絕緣的)當閉合電鍵K時,ab桿將從導軌上沖出,并沿光滑斜面升到高為0.2m處,這過程電容器兩端電壓減小了一半,求:

(1)磁場對金屬桿ab沖量的大小.
(2)電容器原來充電電壓是多少.

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同步練習冊答案
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