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两根平行光滑金属导轨水平放置,其间距为0.60,磁感应强度为0.50的匀强磁场垂直轨道平面向下,两导轨之间连接的电阻=5.0Ω,在导轨上有一电阻为1.0Ω的金属棒,金属棒与导轨垂直,如图14所示.在棒上施加水平拉力,使其以10m/s的水平速度向右匀速运动.设金属导轨足够长.求:??

图14

(1)金属棒两端的电压.?

(2)拉力的大小.?

(3)电阻上消耗的电功率.?

解析:(1)根据电磁感应定律,金属棒上产生的感应电动势为

=3.0 V

根据闭合电路欧姆定律,通过的电流=0.50 A

金属棒两端的电压=2.5 V.?

(2)由于杆做匀速运动,拉力和磁场对电流的安培力大小相等,即

=0.15 N.?

(3)根据焦耳定律,电阻上消耗的电功率=1.25 W.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

两根平行光滑金属导轨MN和PQ水平放置,其间距为0.60m,磁感应强度为0.50T的匀强磁场垂直轨道平面向下,两导轨之间连接的电阻R=5.0Ω,在导轨上有一电阻为1.0Ω的金属棒ab,金属棒与导轨垂直,如图所示.在ab棒上施加水平拉力F使其以10m/s的速度向右匀速运动.设金属导轨足够长,导轨电阻不计.求:
(1)金属棒ab两端的电压.
(2)拉力F的大小.
(3)电阻R上消耗的电功率.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,同一水平面内的两根平行光滑金属导轨MN和PQ处在竖直向下的磁感应强度为B=2
2
T
的匀强磁场中,垂直导轨放置一根长为L=1m的金属棒ab,金属棒与导轨接触良好,N、Q端接理想变压器(原、副线圈匝数比为10:1)的原线圈,输出端接有理想交流电压表、耐压值为2.8V电容器元件C和电阻R.现金属棒ab沿水平方向运动,其速度随时间变化的规律为v=10sin100πt(m/s)(金属棒和导轨的电阻均不计).则(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,竖直放置间距为L的两根平行光滑金属导轨,下端固定在水平绝缘的木板上,上端接一阻值为R的电阻,一根质量为m的铜棒ab垂直导轨放置,并与导轨接触良好,两根一杆的轻弹簧套在导轨上,下端和导轨一起固定在木板上,上端和铜棒相连.铜棒利导轨的电阻均不计.开始时让铜棒做简谐运动,O1O2为平衡位置,振幅为A,周期为T,最大速度为v0.现加一垂直导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场后,发现铜棒做阻尼振动,现再给铜棒施加一竖直外力F后,可使铜棒仍做原来的简谐运动,下列说法正确的是(  )
A、F的大小总是与安培力大小相等B、F的方向总是与弹簧弹力的方向相反C、振动过程中流过电阻R的电流方向总是从平衡位置处开始改变D、每次全振动的过程中外力F对铜棒做功为2AB2L2v0/R

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,两根平行光滑金属导轨PQ和MN间距为d,它们与水平面间的夹角为α,上端与阻值为R的电阻连接,导轨上水平放置一质量为m的金属棒.设导轨足够长,导轨和金属棒的电阻可忽略不计.整个装置放在方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.金属棒在大小为F、方向平行于斜面向上的恒力作用下由静止开始沿斜面向上运动.求:
(1)通过电阻R的电流方向;
(2)恒力做功的最大功率.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,把两根平行光滑金属导轨放在水平桌面上,桌子高0.8m,导轨间距0.2m,在导轨水平部分有磁感应强度为0.1T,方向竖直向下的匀强磁场,弧形金属导轨的一端接有电阻R=1Ω.质量m=0.2kg,电阻r=1Ω的金属杆ab由静止开始距桌面h=0.2m高处开始下滑,最后落到距桌子水平距离s=0.4m处,导轨电阻不计,试求:
(1)金属杆进入导轨水平部分瞬间产生的感应电流的大小和方向;
(2)金属杆滑出导轨瞬间感应电动势的大小;
(3)整个过程中电阻R放出的热量.

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