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如图,PQNM是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框,水平放置,金属棒ab与PQ、MN垂直,并接触良好。整个装置放在竖直向下的匀强磁场中,磁感强度B=0.4T。已知PQ与MN间的距离为L=0.5m,电阻R1=2Ω,R2=4Ω,其余电阻均忽略不计,若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动,作用于ab的外力大小为________N,R1上消耗的电热功率为________W。(不计摩擦)
ab棒上产生的电动势为E=BLv=0.4×0.5×5=1V,R1和R2并联之后的总电阻为,所以ab棒上的电流,作用于ab的外力与安培力平衡,所以外力大小为,R1上消耗的电热功率为
故答案为:0.15    0.5
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

某同学在学习了法拉第电磁感应定律之后,自己制作了一个手动手电筒,如图是手电筒的简单结构示意图,左右两端是两块完全相同的条形磁铁,中间是一根绝缘直杆,由绝缘细铜丝绕制的多匝环形线圈只可在直杆上自由滑动,线圈两端接一灯泡,晃动手电筒时线圈也来回匀速滑动,灯泡就会发光,其中O点是两磁极连线的中点,a、b两点关于O点对称,则下列说法中正确的是(    )
A.线圈经过O点时穿过的磁通量最小
B.线圈经过O点时受到的磁场力最大
C.线圈沿不同方向经过b点时所受的磁场力方向相反
D.线圈沿同一方向经过a、b两点时其中的电流方向相同

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

紧靠在一起的线圈A与B如图甲所示,当给线圈A通以图乙所示的电流(规定由a进入b流出为电流正方向)时,则线圈B两端的电压变化应为下图中的

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距L=0.20 m,电阻R=10 W,有一质量为m=1kg的金属棒平放在轨道上,与两轨道垂直,金属棒及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中,磁感应强度B=5T,现用一外力F沿轨道方向拉金属棒,使之做匀加速运动,加速度a=1m/s2,试求:

(1)力F与时间t的关系。
(2)F=3N时,电路消耗的电功率P。
(3)若外力F的最大值为5N,为求金属棒运动所能达到的最大速度,某同学解法为:先由(1)中的结果求出F=5N时的时间t,然后代入求解。指出该同学解法的错误之处,并用正确的方法解出结果。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图14甲所示,光滑的平行水平金属导轨相距
点和点间连接一个阻值为的电阻,在两导轨间矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为的匀强磁场,磁感应强度为。一质量为、电阻为、长度也刚好为的导体棒垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距。现用一个水平向右的力拉棒,使它由静止开始运动,棒离开磁场前已做匀速直线运动,棒与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,与初始位置的距离变化的情况如图14乙,已知。求:

(1)棒离开磁场右边界时的速度;
(2)棒通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能;
(3)满足什么条件时,棒进入磁场后一直做匀速运动。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,在同一铁心上绕着两个线圈,单刀双掷开关原来接在1位置,现在它从1打向2,试判断此过程中,通过R的电流方向是(   )
A.先由P到Q,再由Q到PB.先由Q到P,再由P到Q
C.始终是由Q到PD.始终是由P到Q

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,有两根和水平方向成a角的光滑平行金属轨道,上端接 有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道的匀强磁场,磁感强度为B,一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下,经过足够长 的时间后,金属杆的速度会趋于一个最大速度vm,则:(     )[
A.如果B增大,vm变大,B.如果R变大,vm变小,
C.如果a变大,vm变大,D.如果m变小,vm变大。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图(甲)所示,边长为L=2.5m、质量m=0.50kg的正方形绝缘金属线框,平放在光滑的水平桌面上,磁感应强度B=0.80T的匀强磁场方向竖直向上,金属线框的一边ab与磁场的边界MN重合.在力F作用下金属线框由静止开始向左运动,在5.0s内从磁场中拉出.测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图(乙)所示.已知金届线框的总电阻为震=4.0Ω.
小题1:试判断金属线框从磁场中拉出的过程中,线框中的感应电流方向;
小题2:t=2.0s时,金属线框的速度和金属线框受的拉力F;
小题3:已知在5.0s内力F做功1.92J,那么,金属框从磁场拉出过程线框中产生的焦耳热是多少。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面.已知磁感应强度随时间变化的规律如图,定值电阻R1="6" Ω,线圈电阻R2="4" Ω,求:

(1)在图中标出流过R1的电流方向
(2) 回路中的感应电动势大小;

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