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2.兩根相距0.4的平行金屬長(zhǎng)導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),并處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B=0.2T,導(dǎo)軌上面橫放著兩條金屬細(xì)桿,構(gòu)成矩形回路,每條金屬細(xì)桿的電阻為r=0.25Ω,回路中其余部分的電阻可不計(jì),已知金屬細(xì)桿在平行于導(dǎo)軌的拉力的作用下,沿導(dǎo)軌朝相反方向勻速平移,速率大小都是v=5m/s,如圖所示,不計(jì)導(dǎo)軌上的摩擦,求:
(1)作用于每條金屬細(xì)桿的拉力;
(2)求兩金屬細(xì)桿在間距增加1.0m滑動(dòng)過(guò)程中共產(chǎn)生的熱量.

分析 (1)根據(jù)E=BLv求解每個(gè)桿的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),然后根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電流,根據(jù)FA=BIL求解安培力,根據(jù)平衡條件得到拉力;
(2)先求解兩金屬細(xì)桿間距增加1.0m的過(guò)程的時(shí)間,然后根據(jù)Q=I2Rt求解熱量.

解答 解:(1)每個(gè)桿的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):E=BLv=0.2×0.4×5.0=0.4V
據(jù)閉合電路歐姆定律,電流為:I=2E2r=0.40.25=1.6A
安培力FA=BIL=0.2×1.6×0.4=0.128N
桿是勻速運(yùn)動(dòng),拉力和安培力平衡,故拉力為:
F=FA=0.128N
(2)兩金屬細(xì)桿間距增加1.0m的過(guò)程的時(shí)間:
t=x2v=1.02×5=0.1s
根據(jù)焦耳定律,產(chǎn)生的熱量為:
Q=I2Rt=1.62×(2×0.25)×0.1=0.128J
答:(1)作用于每條金屬細(xì)桿的拉力的大小為0.128N;
(2)兩金屬細(xì)桿在間距增加0.40m的滑動(dòng)過(guò)程中共產(chǎn)生的熱量為1.28J;

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確兩個(gè)棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng),相當(dāng)于兩節(jié)電場(chǎng)串聯(lián),然后根據(jù)切割公式、安培力公式、平衡條件和焦耳定律列式求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

12.如圖所示,水平傳送帶AB長(zhǎng)L=8.3m,質(zhì)量M=1kg的木塊隨傳送帶一起以v1=2m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)(傳送帶的速度恒定不變),木塊與傳送帶間的摩擦因數(shù)μ=0.5.當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶最左端A點(diǎn)時(shí),一顆質(zhì)量為m=20g的子彈以 v0=300m/s水平向右的速度正對(duì)入射木塊并穿出,穿出速度為v2=50m/s,以后每隔1s就有一顆子彈射向木塊.設(shè)子彈與木塊的作用時(shí)間極短,且每次射入點(diǎn)不同,g=10m/s2.求:
(1)在木塊被第二顆子彈擊中前木塊向右運(yùn)動(dòng)離A點(diǎn)的最大距離.
(2)木塊在傳送帶上最多能被多少顆子彈子擊中.
(3)在被第二顆子彈擊中前,子彈、木塊、傳送帶這一系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱能是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

13.一半徑為r的圓形導(dǎo)線框內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)線框所在平面,導(dǎo)線框的左端通過(guò)導(dǎo)線接一對(duì)水平放置的平行金屬板,兩板間的距離為d,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t均勻增大且關(guān)系式為:B=kt+B0開(kāi)始,磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為k,在平行板內(nèi)有一質(zhì)量為m的帶電液滴靜止于兩板中間,該液滴可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度為g.
(1)求平行板兩端的電壓以及上極板所帶電荷電性;
(2)求液滴的帶電量及電性.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

10.如圖所示,垂直紙面的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi),有一位于紙面的、電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd,現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個(gè)方向以v、3v速度勻速拉出磁場(chǎng),則導(dǎo)體框從兩個(gè)方向移出磁場(chǎng)的兩個(gè)過(guò)程中( �。�
A.導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同B.導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同
C.導(dǎo)體框cd邊兩端電壓相同D.通過(guò)導(dǎo)體框截面的電荷量不同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.如圖所示,矩形線圈abcd由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),若要使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,則線圈的運(yùn)動(dòng)情況應(yīng)該是(  )
A.向右平動(dòng)(ad邊還沒(méi)有進(jìn)入磁場(chǎng))B.向上平動(dòng)(ab邊還沒(méi)有離開(kāi)磁場(chǎng))
C.以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(ad邊還未轉(zhuǎn)入磁場(chǎng))D.平行于磁場(chǎng)向外平動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

7.水平面上兩個(gè)小木塊,質(zhì)量分別為m1、m2、且m2=2m1,如圖,燒斷細(xì)繩后,兩木塊分向左右運(yùn)動(dòng),若他們與水平面的懂摩擦因數(shù)μ1=2μ2,則在彈簧伸長(zhǎng)的過(guò)程中(彈簧質(zhì)量不計(jì))
(1)系統(tǒng)動(dòng)量守恒嗎?
(2)兩木塊動(dòng)量大小之比.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

14.如圖所示,一物塊在水平恒力F=6N的作用下從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿水平直軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),物塊飛出后越過(guò)“壕溝”落在平臺(tái)EG段,已知物塊的質(zhì)量m=1kg,物塊與水平直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4,AB段長(zhǎng)L=9m,BE的高度差h=0.8m,BE的水平距離x=1.6m,若物塊可看做質(zhì)點(diǎn),空氣阻力不計(jì),g取10m/s2.求:
(1)越過(guò)壕溝后,物塊落點(diǎn)的位置;
(2)為使物塊能越過(guò)“壕溝”,拉力F作用的最短時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

11.關(guān)于功率,以下說(shuō)法不正確的是( �。�
A.單位時(shí)間內(nèi)物體做功越多,其功率越大
B.物體做功越多,它的功率就越大
C.物體做功越快,它的功率就越大
D.額定功率是發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的最大輸出功率

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

12.對(duì)于萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F=GMmr2,下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.公式中G為萬(wàn)有引力常量,是人為規(guī)定的,可以取不同的值
B.r趨近于零時(shí),萬(wàn)有引力趨于無(wú)窮大
C.公式適用于可視為質(zhì)點(diǎn)的兩物體間引力的計(jì)算
D.M、m之間的萬(wàn)有引力總是大小相等方向相反,是一對(duì)相互作用力

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同步練習(xí)冊(cè)答案
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