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如图所示是用金属导线制成一矩形框架abcd,其中ab=cd=2ad=2bc=2m,框架放在水平面上,磁感强度为B=1T的匀强磁场垂直予框架平面向里,用同样的金属导线MN垂直ab和cd,从ad处开始以vo=0.5m/s的速度匀速向右运动,已知该金属导线每米电阻为0.1Ω,求:
(1)MN运动到ab的中点时MN两点间的电势差为多少?
(2)此时外力做功的功率为多少?
分析:(1)由公式E=BLv求出MN产生的感应电动势,结合已知条件求出金属导线MN的电阻和外电路总电阻,即可求得MN间的电势差.
(2)外力做功的功率等于整个电路中总的电功率,由公式P=
E2
R
求出.
解答:解:(1)MN运动到ab的中点时MN产生的感应电动势:E=BLv=1×1×0.5V=0.5V
MN的电阻:r=0.1×1Ω=0.1Ω
外电路总电阻:R=
1
2
(1+2)×0.1=0.15Ω
则MN两点间的电势差:U=
R
R+r
E=
0.15
0.15+0.1
×0.5V=0.3V
(2)根据功能关系可知,此时外力做功的功率等于电路中总的电功率,即有:
P=
E2
R+r
=
0.52
0.15+0.1
W=1W
答:(1)MN运动到ab的中点时MN两点间的电势差为0.3V.
(2)此时外力做功的功率为1W.
点评:本题是电磁感应中的电路问题,掌握电磁感应的基本规律和闭合电路欧姆定律、电功率公式P=
E2
R+r
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(1)在“测定金属的电阻率”实验中,某同学用螺旋测微器测量金属导线的直径时,测得的读数如图所示,则此导线的直径是
 
m.
(2)请画出该实验的电路图及在实验中除了要测量金属导线的直径外还需测量的物理量有
 

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态,他在地面上用测力计测量砝码的重力,示数是G,他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力,则测力计的示数小于G,由此判断此时电梯的运动状态能是
 

(2)用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示.
该金属丝的直径是
 
mm.
(3)某同学用大头针、三角板、量角器等器材测量玻璃砖的折射率,开始玻璃砖位置如图中实线所示,使大头针P1、P2 圆心O在同一直线上,该直线垂直于玻璃砖的直径边,然后使玻璃砖绕圆心缓缓转动,同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2 的像,且P2 的像挡住P1的像,如此只需测量出
 
,即可计算出玻璃砖的折射率,请用你的方法表示出折射率n=
 

(4)某同学测量阻值约为25kΩ的电阻RX,现备有下列器材:
A.电流表(量程122μA,内阻约2kΩ);
B.电流表(量程500μA,内阻约300Ω);
C.电压表(量程15V,内阻约100kΩ);
D.电压表(量程50V,内阻约500kΩ);
E.直流电源(20V,允许最大电流1A);
F.滑动变阻器(最大阻值1kΩ,额定功率1W);
G.电键和导线若干.
电流表应选
 
.电压表应
 
.(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了图3所示的电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:
 
.②
 

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测量金属丝的长度l=0.810m.金属丝的电阻大约为4Ω.先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.
(1)从图中读出金属丝的直径为
 
mm.
(2)在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测的电阻丝外,还有如下供选择的实验
器材:
直流电源:电动势约4.5V,内阻很小;
电流表A1:量程0~0.6A,内阻0.125Ω;
电流表A2:量程0~3.0A,内阻0.025Ω;
电压表V:量程0~3V,内阻3kΩ;精英家教网
滑动变阻器Rp:最大阻值50Ω;开关、导线等.
在可供选择的器材中,应该选用的电流表是
 

(3)根据所选的器材,在右边方框内画出实验电路图.
(4)若根据伏安法测出电阻丝的电阻为RX=4.1Ω,则这种金属材料的电阻率为
 
Ω?m.(保留二位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

11、 (14分)某物理兴趣小组在“测定金属丝电阻率”实验中碰到了下列问题,请你帮助他们完成该实验.

 (1)需要测量的物理量有:金属丝的电阻Rx,金属丝的直径d和金属丝的长度L,计算金属丝电阻率的表达式是:ρ=_____________(用所测量的字母表示).

 (2)实验中用游标卡尺测量金属丝的长度L时,如图甲所示L=_______cm;用螺旋测微器测量金属丝的直径d时,测量结果如图乙所示,则金属丝的直径d=________mm.

 

(3)如图所示是测量金属丝电阻R x的电路图,由于电压表和电流表的内阻会对实验产生影响,使测量出现误差,为使测量更准确,按以下操作分别测有两组数据:S接a时,电压表、电流表示数分别为U1、I1;接b时,电压表、电流表示数分别为U2、I2.

①在实物图上用实线代替导线连接好S接b时的电路(两电表左端接线柱均为“-”)

②如果电压表示数变化很小,电流表示数变化较大,待测电阻测量值Rx=__________;

③如果电流表示数变化很小,电压表示数变化较大,待测电阻测量值Rx=______________该值较真实值偏_______ (“大”或“小”).

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