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如图12-72所示,两根很长的光滑的平行导轨相距L,放在水平面内,其左端接有电容器、阻值为R1和R2的电阻,整个装置放在磁感应强度为B的匀强磁场中,现用大小为F的恒力水平拉棒ab,使它沿垂直棒的方向向右运动,棒ab与导轨的电阻不计.试求:

图12-72

(1)棒ab运动的最大速度;

(2)若棒达到最大速度以后突然停止,则停止瞬间棒所受安培力的大小和方向.

(1)  (2)  方向向右


解析:

(1)ab棒在力F的作用下向右加速运动,电路中产生感应电流,ab棒受安培力,加速度减小,当合力为零时速度最大,即安培力F1=F时速度最大.又由E=BLvm,I1=,F1= BIL求得vm=

(2)棒以最大速度运动时,电容器两极板间的电压等于棒切割产生的电动势,即E=BLvm=.棒ab突然停止,电容器相当于电源,此时ab棒中电流I2=,方向由b→a,ab棒受安培力F2=BI2L=,由左手定则判定方向向右.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(1)某学生用螺旋测微器测一金属丝的直径,测得的结果如左图所示,则该金属丝的直径d=
3.207
3.207
mm.另一位学生用游标尺上有20个小格的游标卡尺测一工件的长度,测得的结果如右图所示,则该工件的长度L=
2.030
2.030
cm.

(2)某同学在研究长直导线周围的磁场时,为增大电流,用多根长直导线捆在一起进行实验.他不断改变导线中的总电流I和测试点与直导线的垂直距离r,测得的数据如下表所示(但遗漏了一个数据):
I/A
B/T
r/m
5.0 10.0 20.0
0.020 4.98×10-5 10.32×10-5 19.73×10-5
0.040 2.54×10-5 5.12×10-5 9.95×10-5
0.060 1.63×10-5 3.28×10-5 6.72×10-5
0.080 1.28×10-5 5.03×10-5
请你通过对上述数据的处理与分析得出磁感应强度B与电流I及距离r的关系式为B=
B=K
I
r
B=K
I
r
(用相关的符号表示);遗漏的数据约为
2.58×10-5T
2.58×10-5T

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2006?南通模拟)(1)某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝时,测得的结果如下图左所示,则该金属丝的直径d=
3.207
3.207
mm.另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度,测得的结果如图b所示,则该工件的长度L=
2.030
2.030
cm.

(2)某同学在研究长直导线周围的磁场时,为增大电流,用多根导线捆在一起代替长直导线,不断改变多根导线中的总电流I和测试点与直导线的距离r,测得下表所列数据:


I/A
r/m   B/T
5.0 10.0 20.0
0.020 4.98×10-5 10.32×10-5 19.73×10-5
0.040 2.54×10-5 5.12×10-5 9.95×10-5
0.060 1.63×10-5 3.28×10-5 6.72×10-5
0.080 1.28×10-5 2.57×10-5 5.03×10-5
由上述数据可得出磁感应强度B与电流I及距离r的关系式为B=
2×10-7
I
r
2×10-7
I
r
T.(要求用估算出的比例系数表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

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在正常体温下,如果脑部的血流停止,则脑细胞会在几分钟之内缺氧而死.若是将体温降低约20℃,脑细胞的耗氧量也随之降低,如此可容许血流暂停时间延长,以利脑部手术进行.毕竟手术之前,病患的心肺功能开始由心肺机取代,如图(a)所示,心肺机包括三大部分:氧合器作为人工肺,对血液供氧;抽送泵代表心脏,推动血液循环;热交换器则提供热量交换,经由血液循环调节体温,体重约60公斤重的病患,其体温监测记录如图(b)所示.(1)此病患的脑部手术最适宜的时段在
 

(A)10时至12时
(B)13时30分至14时
(C)14时至15时
(D)15时至16时.
(2)如图(c)所示,工程师考虑将线圈缠绕在活塞下端,利用与固定磁铁之间的相对运动,带动抽送泵中的活塞,抽送血液.图中左活门只能向外自由开启,反向则封闭管路.下列有关此设计构想的叙述正确的是
 

(A)血液由左活门吸入,右活门推出
(B)当甲电极为正,乙电极为负时,活塞向上运动
(C)当甲电极为正,乙电极为负时,抽送泵将血液吸入
(D)当甲电极为负,乙电极为正时,抽送泵内压强降低
(3)人类大动脉的截面积约是5.0×10-4m2,若心脏推送血液的平均压强约为1.2×104Pa,平均流速约0.20m/s.则心脏推动血液流动的平均功率约为
 
W.
(4)心肺机一次抽送所作的功称为每搏功或搏功,它可以用推出血液所增加的压强能和动能来表示,前者等于搏出量乘以射血压强,即每搏功(J)=搏出量(m3)×射血压强(Pa)+动能(J).假设由心肺机提供的动力使之逐渐回复到常态,压力与血液流速的关系如图(d)所示,当血液流速为16cm/s,搏动频率为72次/分时,心肺机每搏功约为
 
J.(血液的密度约与水相当)

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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的匀变速直线运动.实验步骤如下:
a.安装好实验器材,将打点计时器接到频率为50Hz的低压交流电源上.
b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿斜面轨道向下运动,重复几次.选出一条点迹清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每隔1个点取一个计数点,如图乙中0、1、2…8点所示.
c.用毫米刻度尺测量各计数点的刻度数值,分别记作x0、x1、x2…x8
d.分别计算出打点计时器打下计数点1、2、3…7时小车的瞬时速度v1、v2、v3…v7
e.以v为纵坐标、t为横坐标,标出v与对应时间t的坐标点,画出v-t图线.
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结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
(1)表1记录的是该同学测出计数点的刻度数值,其中x5未测定,请你根据图乙将这个测量值填入表1中.
表1:
符  号 x0 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8
刻度数值/cm 0 1.12 2.75 4.86 7.49 14.19 18.27 22.03
(2)表2记录的是该同学根据各计数点的刻度数值,计算出打点计时器打下各计数点时小车的瞬时速度,请你根据表1中x2和x4计算出v3的值,并填入表2中.
表2:
符  号 v1 v2 v3 v4 v5 v6 v7
速度数/(m?s-1 0.34 0.47
 
0.72 0.84 0.96 0.98
(3)请替该同学在答题纸上图中画出v-t图线.
(4)根据v-t图线算出小车的加速度a=
 
m/s2.(保留两位有效数字)

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