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如图所示,电阻不计的光滑平行金属导轨MN和OP水平放置,MO间接有阻值为R的电阻...

如图所示,电阻不计的光滑平行金属导轨MN和OP水平放置,MO间接有阻值为R的电阻,两导轨相距为L,其间有竖直向下的匀强磁场.质量为m、长度为L、电阻为R的导体棒CD垂直于导轨放置,并接触良好.在CD的中点处用大小为F平行于MN向右的水平恒力啦CD从静止开始运动s的位移,导体棒CD的速度恰好达到最大速度vm
(1)试判断通过电阻R的电流方向;
(2)求磁场磁感应强度B的大小;
(3)求此过程中电阻R上所产生的热量.

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(1)使用右手定则可以判定感应电流的方向; (2)导体棒CD达到最大速度时拉力与安培力的合力为零,代入法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律即可求出B; (3)整个的过程中拉力F做的功转化为棒的动能和系统的内能. 【解析】 (1)电阻R的电流方向为M→O      (2)导体棒CD达到最大速度时拉力与安培力的合力为零,由牛顿第二定律有F-BImL=0① 由法拉第电磁感应定律有Em=BLvm② 由闭合电路的欧姆定律有Im=③ 联立①②③式解得磁感应强度大小为 ④ (3)设产生的总热量为Q,由功能关系有:⑤ 由电路知R、R所产生的热量关系为:⑥ 联立⑤⑥式求得电阻R上产生的热量为:⑦ 答:(1)电阻R的电流方向为M→O  (2)磁场磁感应强度B的大小为  (3)此过程中电阻R上所产生的热量为.
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考点分析:
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②这位同学测量时记录了5组数据,并将数据填入了以下表格中.请你根据这些数据在坐标系中画出U-I图线.根据图线求出电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω.
次数12345
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③这位同学对以上实验的系统误差进行了分析.其中正确的是______
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B.主要是由电流表的分压引起的
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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