如图所示.两足够长平行光滑的金属导轨MN.PQ相距为L.导轨平面与水平面夹角α=30°.导轨电阻不计．磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上.长为L的金属棒ab垂直于MN.PQ放置在导轨上.且始终与导轨电接触良好.金属棒的质量为m.电阻为R．两金属导轨的上端连接右端电路.灯泡的电阻RL=4R.定值电阻R1=2R.电阻箱电阻调到使R2=12R.重力加速度� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α=30°，导轨电阻不计．磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨电接触良好，金属棒的质量为m、电阻为R．两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡的电阻R_L=4R，定值电阻R₁=2R，电阻箱电阻调到使R₂=12R，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，试求：
小题1:金属棒下滑的最大速度为多大？
小题2:R₂为何值时，其消耗的功率最大？消耗的最大功率为多少？

小题1:

小题2:

小题1:当金属棒匀速下滑时速度最大，设最大速度为v_m，达到最大时则有
mgsinθ=F_安 F_安＝ILB

其中　　　R_总＝6R 所以 mgsinθ=

解得最大速度　　　

小题2:R₂上消耗的功率　

其中　

又　　

解以上方程组可得

当

时，R₂消耗的功率最大最大功率

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

如图所示固定在匀强磁场中的正方形线框abcd，各边长为L，其中ab段是一段电阻为R的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可忽略的铜线，磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，现有一与ab段的材料、粗细、长度都相同的电阻丝PQ架在导线框上，以恒定的速度v从ad滑向bc，当PQ滑到何处时，通过PQ的电流最小？为多少？方向如何？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

图1是一台发电机定子中的磁场分布图，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状。M是圆柱形铁芯，它与磁极的柱面共轴。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿圆柱半径、大小近似均匀的磁场，磁感强度B＝0.050T
图2是该发电机转子的示意图(虚线表示定子的铁芯M)。矩形线框abcd可绕过ad、cb 边的中点并与图1中的铁芯M共轴的固定转轴oo′旋转，在旋转过程中，线框的ab、cd边始终处在图1所示的缝隙内的磁场中。已知ab边长 l₁＝25.0cm, ad边长 l₂＝10.0cm 线框共有N＝8匝导线，放置的角速度

。将发电机的输出端接入图中的装置K后，装置K能使交流电变成直流电，而不改变其电压的大小。直流电的另一个输出端与一可变电阻R相连，可变电阻的另一端P是直流电的正极，直流电的另一个输出端Q是它的负极。
图3是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图，其中A、B是两块纯铜片，插在CuSO₄稀溶液中，铜片与引出导线相连，引出端分别为x、 y。
现把直流电的正、负极与两铜片的引线端相连，调节R，使CuSO₄溶液中产生I＝0.21A的电流。假设发电机的内阻可忽略不计，两铜片间的电阻r是恒定的。
（1）求每匝线圈中的感应电动势的大小。
（2）求可变电阻R与A、B间电阻r之和。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

把一个矩形线圈从有理想边界的匀强磁场中匀速拉出（如图），第一次速度为v₁，第二次速度为v₂且v₂=2v₁，则两种情况下拉力的功之比W₁/W₂= ，拉力的功率之比P₁/P₂= ，线圈中产生焦耳热之比Q₁/Q₂= .

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

如图4-4所示，位于同一水平面内的两根平行的光滑金属导轨，处在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面，导轨的一端与一电阻相连；具有一定质量的金属杆ab放在导轨上并与导轨垂直.现有一平行于导轨的恒力F拉杆ab，使它由静止开始向右运动.杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计.用E表示回路中的感应电动势，i表示回路中的感应电流，在i随时间增大的过程中，电阻消耗的功率等于（）