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如图各情况中,电阻R=0.lΩ,运动导线的长度都为l=0.05m,作匀速运动的速度都为v=10m/s.除电阻R外,其余各部分电阻均不计.匀强磁场的磁感强度B=0.3T.试计算各情况中通过每个电阻R的电流大小和方向.
根据法拉第电磁感应定律得,每个金属棒上的产生的感应电动势:E=BLv=0.3×0.05×10V=0.15V
(a)由于两根金属棒产生的电动势的方向相同,电动势并联,电路中的总电动势为0,所以电流是0;
(b)由于两根金属棒产生的电动势的方向左侧向上,右侧向下,电动势串联,电路中的总电动势为2×0.15=0.30V,所以电流是Ib=
0.30
0.1
A=3
A,方向从左向右;
(c)R,R并联,电阻两端的电压都是0.15V,所以电流都是:Ic=
E
R
=
0.15
0.1
A=1.5
A,方向从上向下;
(d)R与R并联后与金属棒的电阻串联,则电路中的总电阻:r=
1
2
R+R=
3
2
R
=
3
2
×0.1Ω=0.15Ω

流过金属棒的电流:I=
E
r
=
0.15
0.15
A=1
A
由于两个电子阻值相同,所以:Id=
1
2
I=0.5A
方向都是从上向下.
答:四个图中的电流分别是:a:0;b:3A,从左向右;c:1.5A,从上向下;d:0.5A,从上向下.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,PQ、MN是水平面愉两根光滑的足够长平行导轨,导轨间距为L=2m,电阻不计,导轨左端与一个“12V,3W”的小灯泡连接,在导轨上放一根长为2m、电阻为r=4Ω的导体棒ab,导体所在空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.5T,当导体棒ab在向右的恒力F作用下匀速运动时,小灯泡恰能在额定功率下工作.求:
(1)导体棒匀速运动时产生的感应电动势;
(2)导体棒匀速运动的速度大小;
(3)恒力F的功率大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图6所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为d,导轨平面与水平面的夹角θ=30°,导轨电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上.长为d的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m、电阻为r=R.两金属导轨的上端连接一个灯泡,灯泡的电阻RL=R,重力加速度为g.现闭合开关S,给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为F=mg的恒力,使金属棒由静止开始运动,当金属棒达到最大速度时,灯泡恰能达到它的额定功率.下列说法正确的是(  )
A.灯泡的额定功率PL=
m2g2R
2B2d2
B.金属棒能达到的最大速度vm=
mgR
B2d2
C.金属棒达到最大速度的一半时的加速度a=
1
4
g
D.若金属棒上滑距离为L时速度恰达到最大,金属棒由静止开始上滑4L的过程中,金属棒上产生的电热Qr=mgL-
m3g2R2
2B4d4

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,虚线abcd为水平放置的矩形匀强磁场区域,方向竖直向下,圆形闭合金属线框以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动.如图所示给出的是金属线框的四个可能到达的位置,则圆形线框的速度可能为零的位置是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在如甲、乙、丙三图中,除导体棒ab可动外,其余部分均固定不动,甲图中的电容器C原来不带电,丙图中的直流电源电动势为E,除电阻R外,导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略,导体棒和导轨间的摩擦也不计.图中装置均在水平面内,且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中,导轨足够长.今给导体棒ab一个向右的相同初速度v0,以下说法正确的是(  )
A.在导体棒刚开始运动时,甲、乙、丙三种情况中通过电阻R的电流相同
B.三种情形下导体棒ab最终都将静止
C.最终只有乙中导体棒ab静止,甲、丙中导体棒ab都将作匀速直线运动
D.在导体棒ab运动的全部过程中,三个电阻R产生的热量大小是Q甲>Q乙>Q

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图甲足够长的平行光滑金属导轨ab、cd倾斜放置,两导轨之间的距离为L=0.5m,导轨平面与水平面间的夹角为θ=30°,导轨上端a、c之间连接有一阻值为R1=4Ω的电阻,下端b、d之间接有一阻值为R2=4Ω的小灯泡.有理想边界的匀强磁场垂直于导轨平面向上,虚线ef为磁场的上边界,ij为磁场的下边界,此区域内的感应强度B,随时间t变化的规律如图乙所示,现将一质量为m=0.2kg的金属棒MN,从距离磁场上边界ef的一定距离处,从t=0时刻开始由静止释放,金属棒MN从开始运动到经过磁场的下边界ij的过程中,小灯泡的亮度始终不变.金属棒MN在两轨道间的电阻r=1Ω,其余部分的电阻忽略不计,ef、ij边界均垂直于两导轨.重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小灯泡的实际功率;
(2)金属棒MN穿出磁场前的最大速率;
(3)整个过程中小灯泡产生的热量.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示的实验中,在一个足够大的磁铁的磁场中,如果AB沿水平方向运动速度的大小为v1,两磁极沿水平方向运动速度的大小为v2,则(  )
A.当v1=v2,且方向相同时,可以产生感应电流
B.当v1=v2,且方向相反时,可以产生感应电流
C.当v1≠v2时,方向相同或相反都可以产生感应电流
D.若v2=0,v1的速度方向改为与磁感线的夹角为θ,且θ<90°,可以产生感应电流

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,abcd是由粗裸铜导线连接两个定值电阻组成的闭合矩形导体框,水平放置,金属棒ef与ab及cd边垂直,并接触良好,空间存在着匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向竖直向下,已知电阻R1=2R,R3=3R,其它部分的电阻都可忽略不计,ab及cd边相距为L.给ef棒施加一个跟棒垂直的恒力F,求:
(1)ef棒做匀速运动时的速度多大?
(2)当ef棒做匀速运动时,电阻R1消耗的电功率多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,金属杆MN在角形金属框上从O点以速度v向右匀速运动的过程中,闭合回路中的感应电动势和感应电流的变化情况是(金属杆和金属框是粗细、材料完全相同的导体,且接触良好)(  )
A.感应电动势和感应电流都增大
B.感应电动势和感应电流都不变
C.感应电动势不断增大,感应电流不变
D.感应电动势不断增大,感应电流无法确定

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