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如图所示,垂直U型导轨的匀强磁场B=0.5T,导轨中串接的电阻R=4Ω,垂直磁感线的导体AB长L=0.4米,其电阻为1Ω,导体AB沿水平方向向左运动的速度为5m/s,
求 (1)当电键K打开时AB间的电势差
(2)当电键K闭合时AB间的电势差,此时通过AB的电流方向.
分析:(1)AB棒垂直切割磁感线,根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势.
(2)右手定则判断电流方向.
解答:(1)根据法拉第电磁感应定律有:UAB=E=BLV=0.5×0.4×5=1v.
(2)电键K闭合时形成回路电流,由闭合电路欧姆定律得此时回路中的电流为:I=
BLV
R+r
=0.2A
此时AB间的电势差为:UAB=IR=0.8V,又右手定则判断知电流方向由A到B.
答:(1)电键打开时AB间的电势差为UAB=1v.
(2)K闭合时AB间的电势差UAB=0.8v;方向由A到B.
点评:本题是电磁感应与电路知识的综合,确定电源与外电路是基本功
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,倾角为θ=30°,宽度为L=1m的足够长的U型平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T且范围充分大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上,现用平行于导轨、功率恒为6W的牵引力F,牵引一根质量m=0.2kg、电阻R=1Ω的导棒ab由静止沿导轨向上移动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直).当金属导棒ab移动s=2.8m时,获得稳定速度.在此过程中金属导棒产生的热量为Q=5.8J(不计导轨电阻及一切摩擦,g取10m/s2).
问:(1)导棒达到的稳定速度是多少?
(2)导棒从静止达到稳定速度时所需时间是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=1m的金属“U”型轨导,在“U”型导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在t=0时刻,质量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1,导轨与导体棒单位长度的电阻均为,不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取)。

(1)通过计算分析4s内导体棒的运动情况;

(2)计算4s内回路中电流的大小,并判断电流方向;

(3)计算4s内回路产生的焦耳热。

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科目:高中物理 来源:2011年普通高等学校招生全国统一考试物理卷(浙江) 题型:计算题

如图甲所示,在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=1m的金属“U”型轨导,在“U”型导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在t=0时刻,质量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1,导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ=0.1Ω/m,不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取g=10m/s2)。

   (1)通过计算分析4s内导体棒的运动情况;

(2)计算4s内回路中电流的大小,并判断电流方向;

(3)计算4s内回路产生的焦耳热。

 

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科目:高中物理 来源:0112 期中题 题型:计算题

如图所示,倾角为θ=30°,宽度为L=1m的足够长的U型平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T且范围充分大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上,现用平行于导轨、功率恒为6W的牵引力F,牵引一根质量m=0.2kg、电阻R=1Ω的导棒ab由静止沿导轨向上移动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直)。当金属导棒ab移动s=2.8m时,获得稳定速度。在此过程中金属导棒产生的热量为Q=5.8J(不计导轨电阻及一切摩擦,g取10m/s2)。问:
(1)导棒达到的稳定速度是多少?
(2)导棒从静止达到稳定速度时所需时间是多少?

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科目:高中物理 来源:2011年普通高等学校招生全国统一考试物理卷(浙江) 题型:计算题

如图甲所示,在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=1m的金属“U”型轨导,在“U”型导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在t=0时刻,质量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1,导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ=0.1Ω/m,不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取g=10m/s2)。
  (1)通过计算分析4s内导体棒的运动情况;
(2)计算4s内回路中电流的大小,并判断电流方向;
(3)计算4s内回路产生的焦耳热。

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