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精英家教網(wǎng) > 高中物理 > 題目詳情

如圖所示，一直導體棒質量為m、長為l、電阻為r，其兩端放在位于水平面內(nèi)間距也為l的光滑平行導軌上，并與之密接；棒左側兩導軌之間連接一可控制的負載電阻（圖中未畫出）；導軌置于勻強磁場中，磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直于導軌所在平面。開始時，給導體棒一個平行于導軌的初速度v₀。在棒的運動速度由v₀減小至v₁的過程中，通過控制負載電阻的阻值使棒中的電流強度I保持恒定。導棒一直在磁場中運動。不計導軌電阻，求此過程中導體棒上感應電動勢的平均值和負載電阻上消耗的平均功率。

【解析】

導體棒所受的安培力為：F=BIl………………①

由題意可知，該力的大小不變，棒做勻減速運動，因此在棒的速度從v₀減小到v₁的過程中，平均速度為：……………………②

當棒的速度為v時，感應電動勢的大小為：E=Blv………………③

棒中的平均感應電動勢為：………………④

綜合②④式可得：………………⑤

導體棒中消耗的熱功率為：………………⑥

負載電阻上消耗的熱功率為：…………⑦

由以上三式可得：…………⑧

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相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如下圖甲所示，兩足夠長平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為L，導軌平面與水平面夾角α，導軌電阻不計。勻強磁場垂直導軌平面向上，長為L的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上，且始終與導軌電接觸良好，金屬棒的質量為m、電阻為R，另有一條紙帶固定金屬棒ab上，紙帶另一端通過打點計時器（圖中未畫出），且能正常工作。在兩金屬導軌的上端連接右端電路，燈泡的電阻R_L=4R，定值電阻R₁=2R，電阻箱電阻調(diào)到使R₂=12R，重力加速度為g，現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，同時接通打點計時器的電源，打出一條清晰的紙帶，已知相鄰點跡的時間間隔為T，如下圖乙所示，試求：

（1）求磁感應強度為B有多大？

（2）當金屬棒下滑距離為S₀時速度恰達到最大，求金屬棒由靜止開始下滑2S₀的過程中，整個電路產(chǎn)生的電熱。

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科目：高中物理 來源： 題型：

用下列器材組裝成一個電路，既能測量出電池組的電動勢E和內(nèi)阻r，又能同時描繪小燈泡的伏安特性曲線。

A．電壓表V₁（量程6V、內(nèi)阻很大）

B．電壓表V₂（量程3V、內(nèi)阻很大）

C．電流表A（量程3A、內(nèi)阻很小）

D．滑動變阻器R（最大阻值10Ω、額定電流4A）

E．小燈泡（2A、5W）

F．電池組（電動勢E、內(nèi)阻r）

G．開關一只，導線若干

實驗時，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，多次測量后發(fā)現(xiàn)：若電壓表V₁的示數(shù)增大，則電壓表V₂的示數(shù)減小。

（1）請將設計的實驗電路圖在下方的虛線方框中補充完整。

（2）每一次操作后，同時記錄電流表A、電壓表V₁和電壓表V₂的示數(shù)，組成兩個坐標點（I，U₁）、（I，U₂），標到U—I坐標中，經(jīng)過多次測量，最后描繪出兩條圖線，如下圖所示，則電池組的電動勢E＝ V、內(nèi)阻r＝ Ω。（結果保留兩位有效數(shù)字）

（3）在U—I坐標中兩條圖線在P點相交，此時滑動變阻器連入電路的阻值應為 Ω，電池組的效率為（結果保留兩位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一導線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側有磁感應強度為B的勻強磁場。方向垂直于回路所在的平面�；芈芬运俣葀向右勻速進入磁場，直徑CD始絡與MN垂直。從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止，下列結論正確的是

A．感應電流方向不變

B．CD段直線始終不受安培力

C．感應電動勢最大值E＝Bav

D．感應電動勢平均值

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科目：高中物理 來源： 題型：

兩根足夠長的光滑導軌豎直放置，間距為L,底端接阻值為R的電阻。將質量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端，金屬棒和導軌接觸良好，導軌所在平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，如圖所示。除電阻R外其余電阻不計�，F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則（）

A.釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g

B.金屬棒向下運動時，流過電阻R的電流方向為a→b

C.金屬棒的速度為v時，所受的按培力大小為F=

D.電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少

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科目：高中物理 來源： 題型：

圖示為簡單歐姆表原理示意圖，其中電流表的偏電流=300A,內(nèi)阻R_g=100 ，可變電阻R的最大阻值為10 k，電池的電動勢E=1.5 V,內(nèi)阻r=0.5 ，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應是色，接正確使用方法測量電阻R_x的阻值時，指針指在刻度盤的正中央，則R_x= k.若該歐姆表使用一段時間后，電池電動勢變小，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測上述R_x其測量結果與原結果相比較（填“變大”、“變小”或“不變”）。