精英家教網(wǎng)如圖所示,ab、cd為兩根水平放置且相互平行的金屬軌道,相距L,左右兩端各連接一個阻值均為R 的定值電阻,軌道中央有一根質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒 MN垂直放在兩軌道上,與兩軌道接觸良好,棒及軌 道的電阻不計(jì).整個裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.棒MN在外驅(qū)動力作用下做簡諧運(yùn)動,其振動周期為T,振幅為A,通過中心位置時的速度為v0.則驅(qū)動力對棒做功的平均功率為( 。
分析:棒MN在外力作用下做簡諧振動,產(chǎn)生正弦式交變電流,求出交變電流電動勢的峰值,從而求出電動勢的有效值E,即可求出驅(qū)動力對棒做功的平均功率.
解答:解:從平衡位置開始,因?yàn)槭呛喼C運(yùn)動,有:v=v0cos
T
t,
則感應(yīng)電動勢E=BLv=BLv0cos
T
t,
有效值為 E=
2
2
Em
=
2
2
BLv0

故驅(qū)動力對棒做功的平均功率為P=
E2
R
=
(
2
2
BLv0)2
1
2
R
=
B2L2
v
2
0
R

故選B
點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵知道導(dǎo)體棒做簡諧運(yùn)動,切割磁感線產(chǎn)生交變電流,知道交變電流峰值和有效值的關(guān)系.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,AB和CD是足夠長的平行光滑導(dǎo)軌,其間距為L,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ.整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中,.AC端連有電阻值為R的電阻.若將一質(zhì)量為M、電阻為r的金屬棒EF垂直于導(dǎo)軌在距BD端s處由靜止釋放,在棒EF滑至底端前會有加速和勻速兩個運(yùn)動階段.今用大小為F,方向沿斜面向上的恒力把棒EF從BD位置由靜止推至距BD端s處,突然撤去恒力F,棒EF最后又回到BD端.(導(dǎo)軌的電阻不計(jì))
(1)求棒EF下滑過程中的最大速度;
(2)求恒力F剛推棒EF時棒的加速度;
(3)棒EF自BD端出發(fā)又回到BD端的整個過程中,電阻R上有多少電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,ab、cd是豎直面內(nèi)兩根固定的光滑細(xì)桿,ab、cd兩端位于相切的兩個豎直圓周上,每根桿上都套著一個小滑環(huán)(圖中未畫出),兩個滑環(huán)分別從a、c處釋放(初速為0),用t1、t2依次表示滑環(huán)從a到b和從c到d所用的時間,則t1
等于
等于
t2.(填“大于、等于或小于”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,AB和CD為半徑為R=1m的1/4圓弧形光滑軌道,BC為一段長2m的水平軌道.質(zhì)量為2kg的物體從軌道A端由靜止釋放,若物體與水平軌道BC間的動摩擦因數(shù)為0.1,試求:
(l)物體第1次沿CD弧形軌道可上升的最大高度.
(2)物體最終停下來的位置與B點(diǎn)的距離.
(3)如果物體的質(zhì)量是4千克,則物體最終停下來的位置與B點(diǎn)的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?自貢模擬)如圖所示,ab、cd為水平放置的足夠長的平行光滑導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距l(xiāng)為0.5m,導(dǎo)軌左端連接一個4Ω的電阻R,將一根質(zhì)量為0.2kg的金屬棒ef垂直地放置導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好.金屬棒的電阻r大小為1Ω,導(dǎo)軌的電
阻不計(jì).整個裝置放在磁感強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下,現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力F使棒從靜止開始向右運(yùn)動.當(dāng)棒的速度達(dá)到v0=3m/s后保持拉力的功率恒為5W,從此時開始計(jì)時(即此時t=0),已知從計(jì)時開始直至金屬棒達(dá)到穩(wěn)定速度的過程中電流通過電阻R做的功為6.72J.試解答以下問題:
(1)金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度V是多少?
(2)金屬棒從t=0開始直至達(dá)到穩(wěn)定速度所需的時間是多少?
(3)試估算金屬棒從t=0開始,直至達(dá)到穩(wěn)定速度的過程中通過電阻R的電荷量的最大值是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,ab、cd是固定在豎直平面內(nèi)的足夠長的金屬框架,bc段接有一阻值為R的電阻,其余電阻不計(jì),ef是一條不計(jì)電阻的金屬桿,桿兩端與ab和cd接觸良好且能無摩擦下滑(不計(jì)空氣阻力),下滑時ef始終處于水平位置,整個裝置處于方向垂直框面向里的勻強(qiáng)磁場中,ef從靜止下滑,經(jīng)過一段時間后閉合開關(guān)S,則在閉合開關(guān)S后( 。
A、ef的加速度大小不可能大于gB、無論何時閉合開關(guān)S,ef最終勻速運(yùn)動時速度都相同C、無論何時閉合開關(guān)S,ef最終勻速運(yùn)動時電流的功率都相同D、ef勻速下滑時,減少的機(jī)械能大于電路消耗的電能

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同步練習(xí)冊答案