如圖所示,在B=0.2T的勻強磁場中,用恒力F作用在電阻為0.5Ω的金屬桿ab上,桿以速度v=5m/s勻速向右平移,R=1.5Ω,導軌間距L=0.2m且光滑并電阻不計,求
(1)此時ab中感應電動勢的大小等于多少伏?
(2)通過ab桿的電流大小和方向?
(3)恒力F的大。
(1)根據(jù)法拉第電磁感應定律,ab棒中感應電動勢大小為
E=BLυ=0.2×0.2×5V=0.2V
(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律,感應電流大小為 I=
E
R+r
=
0.2
1.5+0.5
A=0.1A
由右手定則可知,ab桿的電流的方向為b→a.
(3)由于ab棒向右勻速運動,恒力F應與ab棒所受的安培力F等值反向.即
F=F=BIL=0.2×0.1×0.2N=0.004N
答:(1)此時ab中感應電動勢的大小等于0.2V.(2)通過ab桿的電流大小為0.1A,電流方向b→a.(3)恒力F的大小為0.004N.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,寬度為L=0.40m的足夠長的平行光滑金屬導軌固定在絕緣水平面上,導軌的一端連接阻值為R=2.0Ω的電阻.導軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場,磁感應強度大小為B=0.40T.一根質量為m=0.1kg的導體棒MN放在導軌上與導軌接觸良好,導軌和導體棒的電阻均可忽略不計.現(xiàn)用一平行于導軌的拉力拉動導體棒沿導軌向右勻速運動,運動速度v=0.50m/s,在運動過程中保持導體棒與導軌垂直.求:
(1)在閉合回路中產生的感應電流的大。
(2)作用在導體棒上的拉力的大小及拉力的功率;
(3)當導體棒移動50cm時撤去拉力,求整個運動過程中電阻R上產生的熱量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

小燈泡L、電容C與一平行金屬導軌及導體棒PQ構成如圖閉合電路,磁場與導軌所在平面垂直.當導體棒PQ向右運動時,小燈泡電流I的方向以及電容器C極板的帶電情況是( 。
A.I從a到b,C上極板帶正電
B.I從a到b,C下極板帶正電
C.I從b到a,C上極板帶正電
D.I從b到a,C下極板帶正電

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖6所示,兩足夠長的平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為d,導軌平面與水平面的夾角θ=30°,導軌電阻不計,磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面向上.長為d的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上,且始終與導軌接觸良好,金屬棒的質量為m、電阻為r=R.兩金屬導軌的上端連接一個燈泡,燈泡的電阻RL=R,重力加速度為g.現(xiàn)閉合開關S,給金屬棒施加一個方向垂直于桿且平行于導軌平面向上的、大小為F=mg的恒力,使金屬棒由靜止開始運動,當金屬棒達到最大速度時,燈泡恰能達到它的額定功率.下列說法正確的是( 。
A.燈泡的額定功率PL=
m2g2R
2B2d2
B.金屬棒能達到的最大速度vm=
mgR
B2d2
C.金屬棒達到最大速度的一半時的加速度a=
1
4
g
D.若金屬棒上滑距離為L時速度恰達到最大,金屬棒由靜止開始上滑4L的過程中,金屬棒上產生的電熱Qr=mgL-
m3g2R2
2B4d4

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,電阻r=0.1Ω的導體棒ab沿光滑的導線框向右做勻速運動,線框左端接有電阻R=0.4Ω,線框放在磁感應強度B=0.1T的勻強磁場中,磁場方向垂直于線框所在平面,導體棒ab的長度L=0.4m,運動速度v=5.0m/s.線框的電阻不計.
(1)電源的電動勢(即產生的感應電動勢)為多少?電路abcd中的電流為多少?
(2)求導體ab所受的安培力的大小,并判斷其方向.
(3)外力做功的功率是多少?
(4)電源的功率為多少?電源內部消耗的功率是多少?外部電阻R消耗的功率是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,虛線abcd為水平放置的矩形勻強磁場區(qū)域,方向豎直向下,圓形閉合金屬線框以一定的速度沿光滑絕緣水平面向磁場區(qū)域運動.如圖所示給出的是金屬線框的四個可能到達的位置,則圓形線框的速度可能為零的位置是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在如甲、乙、丙三圖中,除導體棒ab可動外,其余部分均固定不動,甲圖中的電容器C原來不帶電,丙圖中的直流電源電動勢為E,除電阻R外,導體棒、導軌和直流電源的電阻均可忽略,導體棒和導軌間的摩擦也不計.圖中裝置均在水平面內,且都處于方向垂直水平面(即紙面)向下的勻強磁場中,導軌足夠長.今給導體棒ab一個向右的相同初速度v0,以下說法正確的是(  )
A.在導體棒剛開始運動時,甲、乙、丙三種情況中通過電阻R的電流相同
B.三種情形下導體棒ab最終都將靜止
C.最終只有乙中導體棒ab靜止,甲、丙中導體棒ab都將作勻速直線運動
D.在導體棒ab運動的全部過程中,三個電阻R產生的熱量大小是Q甲>Q乙>Q

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示的實驗中,在一個足夠大的磁鐵的磁場中,如果AB沿水平方向運動速度的大小為v1,兩磁極沿水平方向運動速度的大小為v2,則(  )
A.當v1=v2,且方向相同時,可以產生感應電流
B.當v1=v2,且方向相反時,可以產生感應電流
C.當v1≠v2時,方向相同或相反都可以產生感應電流
D.若v2=0,v1的速度方向改為與磁感線的夾角為θ,且θ<90°,可以產生感應電流

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,金屬環(huán)半徑為a,總電阻為R,勻強磁場磁感應強度為B,垂直穿過環(huán)所在平面.電阻為R/2的導體桿AB沿環(huán)表面以速度v向右滑至環(huán)中央時,桿的端電壓為( 。
A.BavB.
Bav
2
C.
2Bav
3
D.
4Bav
3

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