【題目】如右圖所示，兩足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為 L，一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo) 軌平面垂直．一質(zhì)量為 m、有效電阻為 4R 的導(dǎo)體棒在距磁場(chǎng)上邊界 h 處?kù)o止釋放．導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持水平，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻．求：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B；

(2)電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度的大小v；

(3)流經(jīng)電流表電流的最大值Im.

【答案】（1） （2） （3）

【解析】試題分析：（1）導(dǎo)體棒最終穩(wěn)定時(shí)，做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件和電磁感應(yīng)知識(shí)可求出B；

（2）由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式E=BLv求得速度．

（3）據(jù)題意，導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度最大，由機(jī)械能守恒定律求出最大速度，再求電流的最大值Im．

解：（1）電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)導(dǎo)體棒受到的重力和安培力平衡，

則有 BIL=mg

解得：

（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E=BLv

感應(yīng)電流

解得：

（3）由題意得導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度最大，設(shè)為vm

由機(jī)械能守恒定律得，

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值 Em=BLvm

感應(yīng)電流最大值

解得，則流經(jīng)電流表電流的最大值．

答：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B為；

（2）電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度的大小v為；

（3）流經(jīng)電流表電流的最大值．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2017年4月26日，我國(guó)第一艘國(guó)產(chǎn)航母成功下水，標(biāo)志著我國(guó)自主設(shè)計(jì)建造航空母艦取得重大階段性成果。它的艦載機(jī)和遼寧艦一樣采用的滑躍式起飛，滑躍式起飛和彈射式起飛在作戰(zhàn)效能上有較大的差距的，彈射起飛是航母的主流，航母上飛機(jī)彈射起飛所利用的電磁驅(qū)動(dòng)原理如圖所示．當(dāng)固定線圈上突然通過直流電流時(shí)，線圈左側(cè)的金屬環(huán)被彈射出去。則下列說法正確的是 (　 　)

A. 合上開關(guān)S的瞬間，從右側(cè)看環(huán)中產(chǎn)生沿逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流

B. 金屬環(huán)向左運(yùn)動(dòng)過程中將有收縮趨勢(shì)

C. 若將金屬環(huán)置于線圈的右側(cè)，環(huán)將向右彈射

D. 若將電池正負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)不能向左彈射

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B為大小、形狀均相同且內(nèi)壁光滑，但用不同材料制成的圓管，豎直固定在相同高度．兩個(gè)相同的磁性小球，同時(shí)從A、B管上端的管口無(wú)初速釋放，穿過A管的小球比穿過B管的小球先落到地面．下面對(duì)于兩管的描述中可能正確的是（ ）

A.A管是用塑料制成的，B管是用銅制成的
B.A管是用鋁制成的，B管是用膠木制成的
C.A管是用膠木制成的，B管是用塑料制成的
D.A管是用膠木制成的，B管是用鋁制成的

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m=0.016kg、長(zhǎng)L=0.5m、寬d=0.1m、電阻R=0.1Ω的矩形線圈，從h1=5m的高處由靜止開始下落，然后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)下邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，由于磁場(chǎng)力的作用，線圈正好作勻速運(yùn)動(dòng)。

（1）求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。

（2）如果線圈的下邊通過磁場(chǎng)所經(jīng)歷的時(shí)間t=0.15s，求磁場(chǎng)區(qū)域的高度h2.

（3）求線圈的下邊剛離開磁場(chǎng)的瞬間，線圈的加速度的大小和方向。

（4）從線圈的下邊進(jìn)入磁場(chǎng)開始到線圈下邊離開磁場(chǎng)的時(shí)間內(nèi)，在線圈中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，矩形線框置于磁場(chǎng)中，該磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)．線框通過導(dǎo)線與電阻構(gòu)成閉合電路，線框在磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說法正確的是（ ）

A.線框通過圖中位置瞬間，線框中的電流方向由A到B
B.線框通過圖中位置瞬間，穿過線框的磁通量最大
C.線框通過圖中位置瞬間，通過電阻的電流瞬時(shí)值最大
D.若使線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度增大一倍，那么通過電阻電流的有效值變?yōu)樵瓉?lái)的 倍

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，當(dāng)磁鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中會(huì)產(chǎn)生由A經(jīng)R到B的電流，則磁鐵的運(yùn)動(dòng)可能是（ ）

A.向下運(yùn)動(dòng)
B.向上運(yùn)動(dòng)
C.向左平移
D.以上都不可能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一臺(tái)小型電動(dòng)機(jī)在3 V電壓下工作，用此電動(dòng)機(jī)提升重力為4 N的物體時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)的電流是0.2 A．在30 s內(nèi)可使該物體被勻速提升3 m．若不計(jì)除電動(dòng)機(jī)線圈生熱之外的能量損失，求：

(1)電動(dòng)機(jī)的輸入功率；

(2)在提升物體的30 s內(nèi)，電動(dòng)機(jī)線圈所產(chǎn)生的熱量；

(3)線圈的電阻．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（多選）如圖所示，在水平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系xOy中有一光滑金屬導(dǎo)軌AOC，其中曲線導(dǎo)軌OA滿足方程y=Lsin kx，長(zhǎng)度為 的直導(dǎo)軌OC與x軸重合，整個(gè)導(dǎo)軌處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．現(xiàn)有一長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知金屬棒單位長(zhǎng)度的電阻為R0 ， 除金屬棒的電阻外其余部分電阻均不計(jì)，棒與兩導(dǎo)軌始終接觸良好，則在金屬棒運(yùn)動(dòng)至AC的過程中（ ）

A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為e=BvLsin kvt
B.感應(yīng)電流逐漸減小
C.閉合回路消耗的電功率逐漸增大
D.通過金屬棒的電荷量為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中：

(1)為什么要使固定有斜槽的木板保持水平？_________________．

(2)為什么要保證小球每次從同一固定位置自由滑下？___________．

(3)如圖是某同學(xué)實(shí)驗(yàn)得到的小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，建立了坐標(biāo)系，測(cè)出了a、b、c三點(diǎn)的坐標(biāo)，g取10m/s2，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)回答：

①坐標(biāo)原點(diǎn)O是小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初始位置嗎？_______．

②小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度是_____m/s．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案