满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,一匀强磁场垂直穿过导轨平面...

manfen5.com 满分网如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,一匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.40Ω的电阻,质量为m=0.01kg、电阻为r=0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上.现使金属棒ab由静止开始下滑,其下滑距离与时间的关系如下表所示,导轨电阻不计,重力加速度g取l0m/s2.试求
时间t(s)0.10.20.30.40.50.60.7
下滑距离s(m)0.10.30.71.42.12.83.5
(1)当t=0.7s时,重力对金属棒qb做功的功率;
(2)金属棒ab在开始运动的0.7s内,电阻R上产生的热量;
(3)从开始运动到t=0.4s的时间内,通过金属棒ab的电量.
从下滑的距离与时间的关系中找到棒的运动情况和速度,再由功率的表达式来计算0.7s时的瞬时功率;棒在下滑过程中,有重力和安培力做功,根据动能定理求得安培力做功,再去求得产生的热量.根据金属棒处于平衡状态下,求出磁感应强度与长度的乘积,从而算出在0.4s的时间内,通过金属棒ab的电量. 【解析】 (1)由表格中数据可知:金属棒先做加速度减小的加速运动,最后以7m/s匀速下落       PG=mgv=0.01×10×7=0.7W      (2)根据动能定理:WG+W安=mvt2-mv2 W安=mvt2-mv2-mgh=×0.01×72-0.01×10×3.5=-0.105J  QR=E电=×0.105=0.06 J     (3)当金属棒匀速下落时,G=F安 则有mg=BIL=  解得:BL==0.1 电量q=It===0.2C  答:(1)当t=0.7s时,重力对金属棒qb做功的功率为0.7W; (2)金属棒ab在开始运动的0.7s内,电阻R上产生的热量0.06J; (3)从开始运动到t=0.4s的时间内,通过金属棒ab的电量0.2C.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
半径为a的圆环电阻不计,放置在垂直于纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场中,环内有一导体棒电阻为r,可以绕环匀速转动,将电阻R、开关S连接在环和棒的O端,将电容器极板水平放置,并联在R和开关S两端,如图所示.
(1)开关S断开,极板间有一电荷量为q、质量为m的带正电粒子恰好静止,试判断OM的转动方向和角速度的大小.
(2)当S闭合时,该带电粒子以manfen5.com 满分网g的加速度向下运动,则R是r的几倍?

manfen5.com 满分网 查看答案
如图所示,位于水平面内间距为L的光滑平行导轨置于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨所在平面向里,导轨左端用导线相连,一质量为m、长为L的直导体棒两端放在导轨上,并与之密接.已知导轨单位长度的电阻为r,导线和导体棒的电阻均忽略不计.从t=0时刻起,导体棒在平行于导轨的拉力作用下,从导轨最左端由静止做加速度为a的匀加速运动,求:
(1)t时刻导体棒中的电流I和此时回路的电功率P;
(2)t时间内拉力做的功及回路产生的热量.

manfen5.com 满分网 查看答案
如图所示,磁场的方向垂直于xy平面向里.磁感强度B沿y方向没有变化,沿x方向均匀增加,每经过1cm增加量为1.0×10-4T,即manfen5.com 满分网=1.0×10-4T/cm.有一个长L=20cm,宽h=10cm的不变形的矩形金属线圈,以v=20cm/s的速度沿x方向运动.问:
(1)线圈中感应电动势E是多少?
(2)如果线圈电阻R=0.02Ω,线圈消耗的电功率是多少?
(3)为保持线圈的匀速运动,需要多大外力?机械功率是多少?

manfen5.com 满分网 查看答案
t=0时,磁场在xOy平面内的分布如图所示,其磁感应强度的大小均为B,方向垂直于xOy平面,相邻磁场区域的磁场方向相反,每个同向磁场区域的宽度均为L,整个磁场以速度v沿x轴正方向匀速运动.若在磁场所在区间内放置一由n匝线圈组成的矩形线框abcd,线框的bc边平行于x轴.bc=LB、ab=L,LB略大于L,总电阻为R,线框始终保持静止.求:
(1)线框中产生的总电动势大小和导线中的电流大小;
(2)线框所受安培力的大小和方向.

manfen5.com 满分网 查看答案
如图甲所示,bacd为导体做成的框架,其平面与水平面成θ角,质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好,回路的电阻为R,整个装置放于垂直框架平面的变化磁场中,磁感应强度B的变化情况如图乙所示,PQ能够始终保持静止.试画出0~t2时间内PQ受到的安培力F随时间变化的图象(取沿斜面向上为正方向).
manfen5.com 满分网
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.