如圖所示,阻值為R的金屬棒從圖示位置ab分別以v1,v2的速度沿光滑導(dǎo)軌(電阻不計(jì))勻速滑到a′b′位置,若v1:v2=1:2,則在這兩次過(guò)程中求:
(1)回路電流I1:I2=?
(2)產(chǎn)生的熱量Q1:Q2=?
(3)通過(guò)任一截面的電荷量q1:q2=?
(4)外力的功率P1:P2=?
(1)回路中感應(yīng)電流為:I=
E
R
=
BLv
R
,I∝v,則得:I1:I2=v1:v2=1:2.
(2)產(chǎn)生的熱量為:Q=I2Rt=(
BLv
R
2R?
S
v
=
B2L2Sv
R
,Q∝v,則得:Q1:Q2=v1:v2=1:2.
(3)通過(guò)任一截面的電荷量為:q=It=
BLv
R
?
S
v
=
BLS
R
,q與v無(wú)關(guān),則得:q1:q2=1:1.
(4)由于棒勻速運(yùn)動(dòng),外力的功率等于回路中的功率,即得:P=I2R=(
BLv
R
2R=
B2L2v2
R
,P∝v2,則得:P1:P2=
v21
v22
=1:4
答:(1)回路電流I1:I2=1:2.
(2)產(chǎn)生的熱量Q1:Q2=1:2.
(3)通過(guò)任一截面的電荷量q1:q2=1:1.
(4)外力的功率P1:P2=1:4.
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:問(wèn)答題

如圖所示,電動(dòng)機(jī)牽引一根原來(lái)靜止的、長(zhǎng)L為1m、質(zhì)量m為0.1kg的導(dǎo)體棒MN上升,導(dǎo)體棒的電阻R為1Ω,架在豎直放置的框架上,它們處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B為1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與框架平面垂直.當(dāng)導(dǎo)體棒上升h=3.8m時(shí),獲得穩(wěn)定的速度,導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量為2J,電動(dòng)機(jī)牽引棒時(shí),電壓表、電流表的讀數(shù)分別為7V、1A,電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻r為1Ω,不計(jì)框架電阻及一切摩擦,求:
(1)電動(dòng)機(jī)的輸出功率:
(2)導(dǎo)體棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的速度
(3)導(dǎo)體棒從靜止到達(dá)穩(wěn)定速度所需要的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖,P、Q為水平面內(nèi)平行放置的光滑金屬長(zhǎng)直導(dǎo)軌,間距為L(zhǎng)=30cm,處在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=10T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.一導(dǎo)體桿ef垂直于P、Q放在導(dǎo)軌上,在外力作用下向左以v=8m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng).現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.64Kg、每邊電阻為r=10Ω、邊長(zhǎng)為s=20cm的正方形金屬框abcd用一個(gè)插銷拴著,固定置于豎直平面內(nèi),兩頂點(diǎn)a、b通過(guò)細(xì)導(dǎo)線與導(dǎo)軌相連,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B=10T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直金屬框向里,不計(jì)其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對(duì)a、b點(diǎn)的作用力,g=10m/s2求:
(1)通過(guò)ab邊的電流Iab
(2)導(dǎo)體桿ef所受外力F的大;
(3)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明,拔掉插銷后,金屬框abcd處于什么運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖,光滑金屬導(dǎo)軌互相平行,間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌平面與水平面夾角為θ.放在一個(gè)范圍較大的豎直向上的磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.將一根質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌擱在導(dǎo)軌上.當(dāng)ab最后在導(dǎo)軌上以v勻速下滑時(shí),與導(dǎo)軌相連的小燈炮D正好正常發(fā)光,若不計(jì)導(dǎo)軌、金屬棒ab的電阻,則D的額定功率為多少?燈絲此時(shí)的電阻為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖甲足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd傾斜放置,兩導(dǎo)軌之間的距離為L(zhǎng)=0.5m,導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為θ=30°,導(dǎo)軌上端a、c之間連接有一阻值為R1=4Ω的電阻,下端b、d之間接有一阻值為R2=4Ω的小燈泡.有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上,虛線ef為磁場(chǎng)的上邊界,ij為磁場(chǎng)的下邊界,此區(qū)域內(nèi)的感應(yīng)強(qiáng)度B,隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示,現(xiàn)將一質(zhì)量為m=0.2kg的金屬棒MN,從距離磁場(chǎng)上邊界ef的一定距離處,從t=0時(shí)刻開(kāi)始由靜止釋放,金屬棒MN從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的下邊界ij的過(guò)程中,小燈泡的亮度始終不變.金屬棒MN在兩軌道間的電阻r=1Ω,其余部分的電阻忽略不計(jì),ef、ij邊界均垂直于兩導(dǎo)軌.重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小燈泡的實(shí)際功率;
(2)金屬棒MN穿出磁場(chǎng)前的最大速率;
(3)整個(gè)過(guò)程中小燈泡產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹長(zhǎng),將一邊長(zhǎng)為d(d>L)的矩形線圈以恒定的速度v向右通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,在這個(gè)過(guò)程中,沒(méi)有感應(yīng)電流的時(shí)間為( 。
A.
d
v
B.
2d
v
C.
d-L
v
D.
d-2L
v

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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,在傾角為口的光滑斜面上,存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),區(qū)域Ⅰ磁場(chǎng)方向垂直斜面向下,區(qū)域Ⅱ磁場(chǎng)方向垂直斜面向上,磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng),一個(gè)質(zhì)量為m,電阻為R,邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形線框,由靜止開(kāi)始下滑,沿斜面滑行一段距離后ab邊剛越過(guò)ee′進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),若當(dāng)ab邊到達(dá)gg′與ff′的中間位置時(shí),線框又恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng).求:
(1)當(dāng)ab邊到達(dá)gg′與ff′的中間位置時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度v.
(2)當(dāng)ab邊剛越過(guò)ff′進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ時(shí),線框的加速度a.
(3)線框從ab邊開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ至ab邊到達(dá)gg′與ff′的中間位置的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖,相距L=1m、電阻不計(jì)的平行光滑長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,兩導(dǎo)軌左端間接有阻值R=2Ω的電阻,導(dǎo)軌所在足夠長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)加上與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T.現(xiàn)有電阻r=1Ω,質(zhì)量m=1kg的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置且接觸良好,當(dāng)導(dǎo)體棒ab以速度v=12m/s從邊界MN進(jìn)入磁場(chǎng)后.
(1)求棒ab剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度大;
(2)棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)一段距離后,速度大小變?yōu)?m/s,求從進(jìn)入磁場(chǎng)到此時(shí)的過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為多少;
(3)求棒ab最終停的位置.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,回路豎直放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的方向垂直于回路平面向外.導(dǎo)體AC可以貼著光滑豎直長(zhǎng)導(dǎo)軌下滑.設(shè)回路的總電阻恒定為R,當(dāng)導(dǎo)體AC從靜止開(kāi)始下落后,下面敘述中正確的說(shuō)法有( 。
A.導(dǎo)體下落過(guò)程中,機(jī)械能守恒
B.導(dǎo)體加速下落過(guò)程中,導(dǎo)體減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為在電阻上產(chǎn)生的熱量
C.導(dǎo)體加速下落過(guò)程中,導(dǎo)體減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體增加的動(dòng)能和回路中增加的內(nèi)能
D.導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定速度后的下落過(guò)程中,導(dǎo)體減少的重力勢(shì)能大于回路中增加的內(nèi)能

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