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如图所示,长L="O." 80 m,电阻r="0." 30Ω,质量m="0." 10 kg的金属棒CD垂直放在水平导轨上,导轨由两条平行金属杆组成,已知金属杆表面光滑且电阻不计,导轨间距也是L,金属棒与导轨接触良好,量程为0~3. 0 A的电流表串联接在一条导轨上,在导轨左端接有阻值R="0." 50Ω的电阻,量程为0~1. 0 V的电压表接在电阻R两端,垂直于导轨平面的匀强磁场向下穿过导轨平面.现以向右恒定的外力F="1.6" N使金属棒向右运动,当金属棒以最大速度在导轨平面上匀速滑动时,观察到电路中的一个电表正好满偏,而另一个电表未满偏.
(1)试通过计算判断此满偏的电表是哪个表;
(2)求磁感应强度的大小;
(3)在金属棒CD达到最大速度后,撤去水平拉力F,求此后电阻R消耗的电能.
(1)电压表 (2)1. 0 T (3)R消耗的电能是总电能的0.125 J。
(1)电压表 (2)1. 0 T
(3)0.125 J(提示:达到最大速度时外力F与安培力平衡,
可得最大速度="2" m/s,
撤去拉力后,动能全都转化为电能 , R消耗的电能是总电能的
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图(甲)所示,一个正方形单匝线圈abcd,边长为L,线圈每边的电阻均为R,以恒定速度v通过一个宽度为2L的匀强磁场区,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。ABCD图中能正确反映ab两端电压Uab随时间t变化关系的是

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

光滑水平导轨宽L=1m,电阻不计,左端接有"6V 6W"的小灯。导轨上垂直放有一质量m=0.5kg、电阻r=2Ω的直导体棒,导体棒中间用细绳通过定滑轮吊一质量为M=1kg的钩码,钩码距地面高h=2m,如图所示。整个导轨处于竖直方向的匀强磁场中,磁感应强度为B=2T。释放钩码,在钩码落地前的瞬间,小灯刚好正常发光。(不计滑轮的摩擦,取g=10m/s2)求:⑴钩码落地前的瞬间,导体棒的加速度;⑵在钩码落地前的过程中小灯泡消耗的电能;⑶在钩码落地前的过程中通过电路的电量。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

电磁炉专用平底锅的锅底和锅壁均由耐高温绝缘材料制成.起加热作用的是安在锅底的一系列半径不同的同心导电环.导电环所用的材料单位长度的电阻R=0.125Ω/m,从中心向外第n个同心圆环的半径为rn="(2n-1)" r1(n为正整数且n≤7),已知r1="1.0" cm.当电磁炉开启后,能产生垂直于锅底方向的变化磁场,已知该磁场的磁感应强度B的变化率为,忽略同心导电圆环感应电流之间的相互影响.
(1)求出半径为rn的导电圆环中产生的感应电动势瞬时表达式;
(2))半径为r1的导电圆环中感应电流的最大值I1m是多大?(计算中可取="10" )
(3)若不计其他损失,所有导电圆环的总功率P是多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,边长为L=2m的正方形导线框ABCD和一金属棒MN由粗细相同的同种材料制成,每米长电阻为R0=1/m,以导线框两条对角线交点O为圆心,半径r=0.5m的匀强磁场区域的磁感应强度为B=0.5T,方向垂直纸面向里且垂直于导线框所在平面,金属棒MN与导线框接触良好且与对角线AC平行放置于导线框上。若棒以v=4m/s的速度沿垂直于AC方向向右匀速运动,当运动至AC位置时,求(计算结果保留二位有效数字):
(1)棒MN上通过的电流强度大小和方向;
(2)棒MN所受安培力的大小和方向。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

图中a1b1c1d1和a2b2c2d2为在同一竖直面内的金属导轨,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨所在的平面(纸面)向里.导轨的a1b1段与a2b2段是竖直的,距离为l1;c1d1段与c2d2段也是竖直的,距离为l2.x1y1与x2y2为两根用不可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆,质量分别为m1和m2,它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触.两杆与导轨构成的回路的总电阻为R.F为作用于金属杆x1y1上的竖直向上的恒力.已知两杆运动到图示位置时,已匀速向上运动,求此时作用于两杆的重力的功率的大小和回路电阻上的热功率.
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图a所示,光滑且足够长的平行金属导轨MNPQ固定在同一水平面上,两导轨距L=" 0.2m" ,电阻R=0.4Ω,导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感强度B= 0.5T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下.现用一外力F沿水平方向拉杆,使之由静止开始运动,若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图b所示 
(1)试分析说明金属杆的运动情况;
(2)求第2s末外力F的瞬时功率。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图甲所示,一个足够长的U形金属管导轨NMPQ固定在水平面内,MN、PQ两导轨间的宽度为l="0.50" m.一根质量为m="0.50" kg的均匀金属棒ab横跨在导轨上且接触良好,abMP恰好围成一个正方形.该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节、竖直向上的匀强磁场中.ab棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为Fm="1.0" N,ab棒的电阻为R="0.10" Ω,其他各部分电阻均不计.开始时,磁感应强度B0="0.50" T.

(1)若从某时刻(t=0)开始,调节磁感应强度的大小,使其以="0.20" T/s的变化率均匀增加,求经过多长时间ab棒开始滑动.此时通过ab棒的电流大小和方向如何?
(2)若保持磁感应强度B0的大小不变,从t=0时刻开始,给ab棒施加一个水平向右的拉力,使它以a="4.0" m/s2的加速度匀加速运动,推导出此拉力FT的大小随时间t变化的函数表达式,并在图乙所示的坐标图上作出拉力FT随时间t变化的FT-t图线.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd,边长为L,其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝,其余三边均为电阻可忽略的铜线.磁场的磁感强度为B,方向垂直纸面向里.现有一与ad段的材料、粗细、长度都相同的电阻丝PQ架在导线框上(如图),以恒定的速度v从ad滑向bc.当PQ滑过L/3的距离时,通过ap段电阻丝的电流是多大?方向如何?

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