如圖所示,兩平行金屬導軌之間的距離為L=0.6m,兩導軌所在平面與水平面之間的夾角為θ=37°,電阻R的阻值為1Ω(其余電阻不計),一質(zhì)量為m=0.1kg的導體棒橫放在導軌上,整個裝置處于勻強磁場中,磁感應強度為B=0.5T,方向垂直導軌平面斜向上,已知導體棒與金屬導軌間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,今由靜止釋放導體棒,導體棒沿導軌下滑s=3m,開始做勻速直線運動.已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2,求:?
(1)導體棒勻速運動的速度;?
(2)導體棒下滑s的過程中產(chǎn)生的電能.(立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖)
(1)導體棒受到的安培力:
F=BIL=BL
BLv
R
=
B2L2v
R

導體棒做勻速直線運動,處于平衡狀態(tài),
由平衡條件得:mgsin37°=
B2L2v
R
+μmgcos37°,
解得:v=10m/s;
(2)在導體棒下滑的過程中,由能量守恒定律得:
mgssin37°=E+μmgscos37°+
1
2
mv2,解得,產(chǎn)生的電能E=0.28J;
答:(1)導體棒勻速運動的速度為10m/s;?
(2)導體棒下滑s的過程中產(chǎn)生的電能0.28J.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

光滑金屬導軌寬L=0.4m,電阻不計,均勻變化的磁場穿過整個軌道平面,如圖中甲所示.磁場的磁感應強度隨時間變化的情況如圖乙所示.金屬棒ab的電阻為1Ω,自t=0時刻起從導軌最左端以v=1m/s的速度向右勻速運動,則( ) 
A.1s末回路中電動勢為0.8V
B.1s末ab棒所受磁場力為0.64N
C.1s末回路中電動勢為1.6V
D.1s末ab棒所受磁場力為1.28N

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,正方形線圈放置在勻強磁場中,并繞過ad、bc中點的軸OO′以恒定的角速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動(從上向下看).
(1)從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中,線圈中的電流方向為______,再轉(zhuǎn)過90°的過程中,線圈中的電流的方向為______(填“abcda”或“adcba”),所以,此線圈產(chǎn)生的是______(填“直流電流”或“交變電流”).
(2)若線圈匝數(shù)n為10匝,面積s為O.04m2,線圈轉(zhuǎn)動角速度為ω=10πrad/s,勻強磁場的磁感應強度B為0.5T.(已知:當線圈平面與磁場平行時,通過線圈的磁通量為O;當線圈平面與磁場垂直時,通過線圈的磁通量為Φ=BS)
求:線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中,平均感應電動勢的大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一線圈匝數(shù)為n=10匝,線圈電阻2.0Ω,在線圈外接一個阻值R=2.0Ω的電阻,如圖甲所示.線圈內(nèi)有垂直紙面向里的磁場,線圈內(nèi)磁通量φ隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示.下列說法正確的是( 。
A.線圈中產(chǎn)生的感應電動勢為10V
B.R兩端電壓為5V
C.通過R的電流方向為a→b
D.通過R的電流大小為1.25A

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,在周期性變化的勻強磁場區(qū)域內(nèi)有一垂直于磁場的矩形金屬線圈,其長為0.4m、其寬為0.5m,電阻為R=0.2Ω,當磁感應強度按圖乙所示規(guī)律變化時,線框中有感應電流產(chǎn)生.求:
(1)前兩秒內(nèi)線圈中感應電動勢的大;
(2)在丙圖中畫出感應電流隨時間變化的i-t圖象(以逆時針方向為正);
(3)線框3s內(nèi)發(fā)的熱.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖(a)所示,在豎直向上的勻強磁場中,水平放置一個不變形的銅圓環(huán),規(guī)定從上向下看時,銅環(huán)中的感應電流I沿順時針方向為正方向.圖(b)表示銅環(huán)中的感應電流I隨時間t變化的圖象,則磁場B隨時間t變化的圖象可能是下圖中的(  )
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,環(huán)形導線的A、B處另用導線與直導線ab相連,圖中標出了環(huán)形電流磁場的方向,則C和D接電源正極的是______,放在ab下方的小磁針的______極轉(zhuǎn)向紙外.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,閉合的單匝線圈放在勻強磁場中,以角速度ω=300弧度/秒繞中心軸oo′逆時針勻速轉(zhuǎn)動(沿oo′方向看).oo′軸垂直磁場方向,線圈ab的邊長為0.1米,bc邊長為0.2米,線圈的總電阻R=0.05歐,B=0.5特,從中性面開始轉(zhuǎn)動,求:
(1)單匝線圈的最大感應電動勢是多少?位置如何?
(2)由中性面開始轉(zhuǎn)過90°時,平均感應電動勢是多少?
(3)由中性面開始轉(zhuǎn)過90°時外力做功是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,一導線彎成半徑為a的半圓形閉合回路,其電阻為R.虛線MN右側(cè)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.回路以速度v向右勻速進入磁場,直徑CD始終與MN垂直.從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止,下列判斷正確的是(  )
A.感應電流方向不變
B.CD段直線始終不受安培力
C.通過線圈的電量為q=
πa2
R
D.感應電動勢平均值
.
E
=
1
4
πBav

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