【題目】如圖所示,水平放置的平行金屬導(dǎo)軌,相距L=0.50 m,左端接一電阻R=0.20 Ω,方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=0.40 T,導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上,并能無摩擦地沿導(dǎo)軌滑動,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計,當(dāng)abv=4.0 m/s的速度水平向右勻速滑動時,求:

1ab棒中感應(yīng)電動勢的大小,并指出ab哪端電勢高;

2回路中感應(yīng)電流的大;

3維持ab棒做勻速運動的水平外力的功率。

【答案】10.8V a端電勢高24A 33.2W

【解析】試題分析:導(dǎo)體垂直切割磁感線,根據(jù)公式E=BLv求出感應(yīng)電動勢;ab相當(dāng)于電源,根據(jù)閉合電路歐姆定律求解感應(yīng)電流大;ab棒做勻速運動,水平外力F與安培力平衡,根據(jù)安培力公式F=BIL求解,根據(jù)P=Fv求出水平外力的功率。

1根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,ab棒中的感應(yīng)電動勢為E=BLv=0.04×0.50×4.0=0.80 V,根據(jù)右手定則可知,a端電勢高。

2感應(yīng)電流大小為: .

3由于ab棒受安培力:FA=IBL=4.0×0.5×0.4N=0.8N
導(dǎo)體棒勻速運動則外力為:F= FA=0.8N。

外力的功率為:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】如圖所示,足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN.PQ相距L傾斜置于勻強磁場中.磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上,斷開開關(guān)s,將長也為L的金屬棒ab在導(dǎo)軌上由靜止釋放.經(jīng)時間t,金屬棒的速度大小為v1,此時閉合開關(guān),最終金屬棒以大小為v2的速度沿導(dǎo)軌勻速運動.已知金屬棒的質(zhì)量為m,電阻為r,其它電阻均不計,重力加速度為g

(1)求導(dǎo)軌與水平面夾角a的正弦值及磁場的磁感應(yīng)強度B的大;

(2)若金屬棒的速度從v0增至v2歷時t,求該過程中流經(jīng)金屬棒的電量.

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【題目】(1)圖a為多用電表的示意圖,其中S、K、T為三個可調(diào)節(jié)的部件,現(xiàn)用此電表測量一阻值約2000Ω的定值電阻的阻值。測量的某些操作步驟如下:

①調(diào)節(jié)可調(diào)部件________,使電表指針停在________位置。

②調(diào)節(jié)可調(diào)部件K,使它的尖端指向________位置。

③將紅、黑表筆分別插入“+”“-”插孔,筆尖相互接觸,調(diào)節(jié)可調(diào)部件____________,使電表指針停在____________位置。

④將紅、黑表筆筆尖分別接觸待測電阻器的兩端,當(dāng)指針擺穩(wěn)后,表頭的示數(shù)如圖b所示,得到該電阻的阻值為____________Ω。

⑤測量完畢,應(yīng)調(diào)節(jié)可調(diào)部件K,使它的尖端指向OFF或交流500V位置。

(2)若提供以下器材測量阻值約2000Ω定值電阻的阻值:

待測電阻x;

電源E(電動勢6V,內(nèi)阻不計);

滑動變阻器R(最大電阻值為20Ω);

  電流表A(量程為1mA,內(nèi)阻約為50Ω);

電壓表V1(量程為15V,內(nèi)阻約為10kΩ);

電壓表V2(量程為200mV,內(nèi)阻為1kΩ);

定值電阻0=9kΩ;

開關(guān)一個,導(dǎo)線若干。

請選擇合理的器材,盡可能減小實驗誤差,設(shè)計測量的電路圖,畫在方框內(nèi)。

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【題目】如圖所示,一個菱形的導(dǎo)體線框沿著自己的對角線勻速運動,穿過具有一定寬度的勻強磁場區(qū)域,已知對角線AC的長度為磁場寬度的兩倍且與磁場邊界垂直.下面對于線框中感應(yīng)電流隨時間變化的圖象(電流以ABCD順序流向為正方向,從C點進(jìn)入磁場開始計時)正確的是(  ).

A. B. C. D.

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【題目】如圖所示,線圈A插在線圈B中,線圈B與電流表接成閉合電路,線圈A與蓄電池、開關(guān)、滑動變阻器組成另一個電路,用此裝置來研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象,下列說法正確的是

A. 開關(guān)閉合瞬間,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)

B. 開關(guān)閉合穩(wěn)定后電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)

C. 開關(guān)斷開瞬間,電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)

D. 開關(guān)閉合和斷開瞬間,電流表指針都不發(fā)生偏轉(zhuǎn)

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【題目】宇宙飛船以周期為T繞地地球作圓周運動時,由于地球遮擋陽光,會經(jīng)歷日全食過程,如圖所示。已知地球的半徑為R,地球質(zhì)量為M,引力常量為G,地球自轉(zhuǎn)周期為T0,太陽光可看作平行光,宇航員在A點測出的張角為α,則(

A. 飛船繞地球運動的線速度為

B. 一天內(nèi)飛船經(jīng)歷日全食的次數(shù)為T/T0

C. 飛船每次日全食過程的時間為

D. 飛船周期為

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【題目】如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源,F(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5Ω,金屬導(dǎo)軌電阻不計,g10m/s2。已知sin37=0.60,cos37=0.80,求:

(1)通過導(dǎo)體棒的電流;

(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大小和方向;

(3)導(dǎo)體棒受到的靜摩擦力。

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【題目】顯像管原理的示意圖如圖所示,當(dāng)沒有磁場時,電子束將打在熒光屏正中的O點,安裝在管徑上的偏轉(zhuǎn)線圈可以產(chǎn)生磁場,使電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn).設(shè)垂直紙面向里的磁場方向為正方向,若使高速電子流打在熒光屏上的位置由a點逐漸移動到b點,下列變化的磁場能夠使電子發(fā)生上述偏轉(zhuǎn)的是( 。

A. B. C. D.

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【題目】如圖所示,在豎直虛線MNMN之間區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強電場和勻強磁場,一帶電粒子(不計重力)以初速度v0A點垂直MN進(jìn)入這個區(qū)域,帶電粒子沿直線運動,并從C點離開場區(qū).如果撤去磁場,該粒子將從B點離開場區(qū);如果撤去電場,該粒子將從D點離開場區(qū).則下列判斷正確的是(

A. 該粒子由B、C、D三點離開場區(qū)時的動能相同

B. 該粒子由A點運動到B、C、D三點的時間均不相同

C. 勻強電場的場強E與勻強磁場的磁感應(yīng)強度B之比E/B=v0

D. 若該粒子帶負(fù)電,則電場方向豎直向下,磁場方向垂直于紙面向外

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