2.如圖所示,電阻不計(jì)的光滑U形導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌間距d=0.5m,導(dǎo)軌一端接有R=4.0Ω的電阻.有一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=1.0Ω的金屬棒ab與導(dǎo)軌垂直放置.整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T.現(xiàn)用水平力垂直拉動(dòng)金屬棒ab,使它以v=10m/s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng).設(shè)導(dǎo)軌足夠長.
(1)求金屬棒ab兩端的電壓;
(2)若某時(shí)刻撤去外力,從撤去外力到金屬棒停止運(yùn)動(dòng),求電阻R產(chǎn)生的熱量.

分析 (1)由E=Bdv求出金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢,ab相當(dāng)于電源,其兩端的電壓是外電壓,由歐姆定律求解ab兩端的電壓.
(2)若某時(shí)刻撤去外力,從撤去外力到金屬棒停止運(yùn)動(dòng),金屬棒的動(dòng)能減小到零全部轉(zhuǎn)化為電路中的內(nèi)能,由能量守恒定律和焦耳定律求解電阻R產(chǎn)生的熱量

解答 解:(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,E=Bdv
根據(jù)歐姆定律,I=$\frac{E}{R+r}$,
U=IR     
 由以上各式可得U=0.8 V.
(2)由能量守恒得,電路中產(chǎn)生的總熱量Q=$\frac{1}{2}m{v^2}$,
因?yàn)榇?lián)電路電流處處相等,
所以QR:Q=R:(R+r),
代入數(shù)據(jù)求出QR=4.0J.
答:(1)金屬棒ab兩端的電壓為0.8V
(2)若某時(shí)刻撤去外力,從撤去外力到金屬棒停止運(yùn)動(dòng),電阻R產(chǎn)生的熱量為4.0J.

點(diǎn)評 本題的物理情景比較簡單,是電磁感應(yīng)與電路、力學(xué)等知識的綜合應(yīng)用,注意ab兩段電壓為路端電壓不是電動(dòng)勢.

練習(xí)冊系列答案
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5.如圖所示甲、乙為一定質(zhì)量的某種氣體的等容或等壓變化圖象,關(guān)于這兩個(gè)圖象的正確說法是( 。
A.甲是等壓線,乙是等容線
B.乙圖中p-t線與t軸交點(diǎn)對應(yīng)的溫度是-273.15℃,而甲圖中V-t線與t軸的交點(diǎn)不一定是-273.15℃
C.由乙圖可知,一定質(zhì)量的氣體,在任何情況下都是p與t成直線關(guān)系
D.乙圖表明隨溫度每升高1℃,壓強(qiáng)增加相同,但甲圖隨溫度的升高壓強(qiáng)不變

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10.要形成電流必須要有電壓、自由電荷.

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17.關(guān)于放射性元素衰變的描述,下列說法中正確的是( 。
A.在衰變過程中放出的粒子只能是質(zhì)子、中子和電子
B.原子核放出電子后,它的質(zhì)量數(shù)減少1,而電荷數(shù)卻增加1
C.核衰變時(shí)放出的粒子都是由帶電的粒子所組成的
D.半衰期表示放射性元素衰變的快慢,它和外界的溫度壓強(qiáng)無關(guān)

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7.一根長為L的金屬棒,在勻強(qiáng)磁場中沿垂直于磁場方向做勻速運(yùn)動(dòng),金屬棒與磁感線垂直,棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為ε,經(jīng)時(shí)間t,金屬棒運(yùn)動(dòng)了位移為s,則此時(shí)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)為(  )
A.$\frac{ε•t}{l•s}$B.$\frac{ε•s}{l•t}$C.$\frac{ε•l}{s•t}$D.$\frac{s}{t•l•ε}$

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14.下面關(guān)于加速度的描述中,正確的是( 。
A.勻速行駛的磁懸浮列車,由于其速度很大,所以加速度也很大
B.加速度的方向與速度方向可能相同,也可能相反,但一定與速度變化的方向相同
C.加速度逐漸增加時(shí),物體一定做加速運(yùn)動(dòng)
D.加速度不變(且不為零)時(shí),速度也有可能保持不變

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11.關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,通過線圈的磁通量與感應(yīng)電動(dòng)勢關(guān)系正確的是( 。
A.穿過線圈的磁通量越大,感應(yīng)電動(dòng)勢越大
B.穿過線圈的磁通量變化越快,感應(yīng)電動(dòng)勢越大
C.穿過線圈的磁通量變化越大,感應(yīng)電動(dòng)勢越大
D.穿過線圈的磁通量為零,感應(yīng)電動(dòng)勢一定為零

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12.在“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)中,已經(jīng)測得兩共點(diǎn)力大小分別為F1=3N,F(xiàn)2=6N,已知它們的方向如圖所示,由作圖的方法可以求出它們的合力大小為8.6N.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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