精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

如圖a所示，空間存在B=0.5T，方向豎直的勻強磁場，MN、PQ是水平放置的平行長直導軌，其間距L=0.2m，R是連在導軌一端的電阻，ab是跨接在導軌上質量m=0.1kg的導體棒。從零時刻開始，對ab施加一個大小為F=0.45N，方向水平向左的恒定拉力，使其從靜止開始沿導軌滑動，過程中棒始終保持與導軌垂直且良好接觸，圖b是棒的速度--時間圖像，其中AO是圖像在O點的切線，AB是圖像的漸近線.除R以外，其余部分的電阻均不計.

(1) 求R的阻值.

(2) 當棒的位移為100m時，其速度已經達到了最大速度10m/s，求在此過程中電阻上產生的熱量.

 

【答案】

（1）（2）20J

【解析】

試題分析：(1)（5分）在0時刻棒受到拉力F和摩擦力f的作用,加速度等于直線AO的斜率.

據牛頓第二定律      由圖知 

由以上兩式得 

當棒達到最大速度v時,電動勢為E,電流為I,棒受到的安培力為F安,則

                

此時棒處在平衡狀態   由以上公式得  

（2）（5分）電阻R上產生的熱量等于過程中導體棒克服安培力所的功W

由動能定理   帶入數據得  

則：此過程中電阻上產生的熱量為20J

考點：導體切割磁感線運動

點評：在解題中要注意分析過程，通過愛力分析找出力和運動的關系；再分析各力的做功情況，可利用能量守恒或功能關系求解．

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

一個矩形金屬框MNPQ置于xOy水平面內，平行于x軸的邊NP的長為 d，如圖 a所示．空間存在磁場，該磁場的方向垂直于金屬框平面，磁感應強度 B沿 x軸方向按圖 b所示規律分布，x坐標相同各點的磁感應強度相同．當金屬框以大小為 υ的速度沿 x軸正方向勻速運動時，下列判斷正確的是（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：浙江省蘭溪一中2010－2011學年高二下學期期中考試物理試題 題型：021

一個矩形金屬框MNPQ置于xOy平面內，平行于x軸的邊NP的長為d，如圖(a)所示．空間存在磁場，該磁場的方向垂直于金屬框平面，磁感應強度B沿x軸方向按圖(b)所示正弦規律分布，x坐標相同各點的磁感應強度相同．當金屬框以大小為v的速度沿x軸正方向勻速運動時，下列判斷正確的是

A．

若d＝l，則線框中始終沒有感應電流

B．

若d＝l/2，則當線框的MN邊位于x＝l處時，線框中的感應電流最大

C．

若d＝l/2，則當線框的MN邊位于x＝l/4處時，線框受到的安培力的合力最大

D．

若d＝3l/2，則線框中感應電流周期性變化的周期為l/v

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2012-2013學年陜西省寶雞中學高二下學期期中考試物理試卷（帶解析） 題型：計算題

如圖a所示，空間存在B=0.5T，方向豎直的勻強磁場，MN、PQ是水平放置的平行長直導軌，其間距L=0.2m，R是連在導軌一端的電阻，ab是跨接在導軌上質量m=0.1kg的導體棒。從零時刻開始，對ab施加一個大小為F=0.45N，方向水平向左的恒定拉力，使其從靜止開始沿導軌滑動，過程中棒始終保持與導軌垂直且良好接觸，圖b是棒的速度--時間圖像，其中AO是圖像在O點的切線，AB是圖像的漸近線.除R以外，其余部分的電阻均不計.

(1) 求R的阻值.
(2) 當棒的位移為100m時，其速度已經達到了最大速度10m/s，求在此過程中電阻上產生的熱量.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：0112 模擬題 題型：不定項選擇

如圖(a)所示，空間存在兩個磁場，磁感應強度大小均為B，方向相反且垂直于紙面，MN、PQ為其邊界，OO'為其對稱軸。一導線折成邊長為l的正方形閉合線框abcd，線框在外力作用下由紙面內圖示位置從靜止開始向右做勻加速運動，若以逆時針方向為電流的正方向，則從線框開始運動到ab邊剛進入PQ右側磁場的過程中，能反映線框中感應電流隨時間變化規律的圖像是
[     ]
A.
B.
C.
D.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案
久久精品免费一区二区视