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平行轨道PQ、MN两端各接一个阻值R1=R2=8Ω的电阻,轨道间距L="1" m,轨道很长,本身电阻不计.轨道间磁场按如图所示的规律分布,其中每段垂直纸面向里和向外的磁场区域宽度均为2 cm,磁感应强度的大小均为B="1" T,每段无磁场的区域宽度均为1 cm,导体棒ab本身电阻r=1Ω,与轨道接触良好.现使ab以v="10" m/s向右匀速运动.求:
(1)当导体棒ab从左端进入磁场区域时开始计时,设电流方向从a流向b为正方向,请画出流过导体棒ab的电流随时间变化关系的i-t图象.
(2)整个过程中流过导体棒ab的电流为交变电流,求出流过导体棒ab的电流有效值.
(1)    (2)  
(1)棒ab在两磁场中切割磁场产生的电动势E=BLv="10" V.则棒ab中的感应电流大小均为
流过导体棒ab的电流随时间变化规律如图所示.

(2)电流流过ab棒的电流周期为T=6×10-3s,由,得
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图12.2-3,边长为a的正方形闭合线框ABCD在匀强磁场中绕AB边匀速转动,磁感应强度为B,初始时刻线框所在的平面与磁感线垂直,经过t时间转过1200角,求:(1)线框内感应电动势在时间t内的平均值。(2)转过1200角时感应电动势的瞬时值。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,金属线框的质量为m,电阻为R,在金属线框的下方有一匀强磁场区,MN和是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的bc边平行,磁场方向与线框平面垂直,现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落,下图2是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的速度一时间图象,图象中坐标轴上所标出的字母均为已知量,求:

(1)金属框的边长;
(2)磁场的磁感应强度;
(3)金属线框在整个下落过程中所产生的热量。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,磁感应强度大小B=0.15T,方向垂直纸面向里的匀强磁场分布在半径为R=0.10m的圆形区域内,圆的左端跟轴相切于直角出标系的原点,右端边界MN相切于轴的A点。MN右侧有方向平行于轴负方向的匀强电场。置于原点的粒子源,可沿轴正方向射出速度的带正电的粒子流,荷质比,粒子重力不计。右侧场强大小。现以过点并垂直于纸面的直线为轴,将圆形磁场区域按逆时针方向缓慢旋转90°。
(1)带电粒子在磁场中的运动半径
(2)此过程中粒子经过磁场后,途经MN进入电场,求:粒子经过MN时离A点最远的
位置BA点的距离
(3)通过B点的粒子进入电场后,再次经过MN时距B点的距离为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示为某种电子秤的原理示意图,AB为一均匀的滑线变阻器,阻值为R,长度为L,两边分别有P1、P2两个滑动头,与P1相连的金属细杆可在被固定的竖直光滑绝缘杆MN上保持水平状态,金属细杆与托盘相连,金属细杆所受重力忽略不计。弹簧处于原长时P1刚好指向A端,若P1、P2间出现电压时,该电压经过放大,通过信号转换后在显示屏上显示出质量的大小.已知弹簧的劲度系数为k,托盘自身质量为m0,电源的电动势为E,电源的内阻忽略不计,信号放大器、信号转换器和显示器的分流作用忽略不计.求:
(1)托盘上未放物体时,在托盘的自身重力作用下,P1距A端的距离x1
(2)在托盘上放有质量为m的物体时,P1,距A端的距离x2
(3)在托盘上未放物体时通常先校准零点,其方法是:调节P2,从而使P1、P2间的电压为零.校准零点后,将被称物体放在托盘上,试推导出被称物体的质量m与P1、P2间电压U的函数关系式.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,两根水平平行固定的光滑金属导轨宽为L,足够长,在其上放里两根长也为L且与导轨垂直的金属棒ab和cd,它们的质量分别为2m、m,电阻阻值均为R(金属导轨及导线的电阻均可忽略不计),整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中.
(1)现把金属棒ab锁定在导轨的左端,如图甲,对 cd施加与导轨平行的水平向右的恒力F,使金属棒cd向右沿导轨运动,当金属棒cd的运动状态稳定时,金属棒cd的运动速度是多大?
(2)若对金属棒ab解除锁定,如图乙,使金属棒cd获得瞬时水平向右的初速度v0,当它们的运动状态达到稳定的过程中,流过金属棒ab的电量是多少?整个过程中ab和cd相对运动的位移是多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,abcd是两根固定的竖直光滑的足够长金属导轨,导轨上套有一根可滑动的金属细棒,整个装置放在磁感应强度B=0.5T的水平匀强磁场中。已知棒长L=10cm,电阻R=0.2Ω,质量m=20g,开始时处于静止状态。电池电动势E=1.5V,内阻r=0.1Ω,导轨的电阻、空气阻力均不计,取g=10m/s2。当电键K闭合后,试求:
(1)棒L的最大加速度;
(2)棒L的最大速度;
(3)棒L达到最大速度后,棒L发热消耗的功率与整个电路消耗的功率之比;
(4)若棒L从静止到速度达到最大过程中上升了s=10m,则在这过程中,安培力对棒L所做的功是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上,轨道间距为0. 2 m,金属杆ab的质量为0. 1 kg,电容器电容为0.5 F,耐压足够大,因为理想电流表,导轨与杆接触良好,各自的电阻忽略不计。整个装置处于磁感应强度大小为0.5 T,方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。现用水平外力Fab向右运动,使电流表示数恒为0. 5 A。

(1)求t=2s时电容器的带电量。
(2)说明金属杆做什么运动。
(3)求t=2s时外力做功的功率。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图MN为金属杆,在竖直平面内贴着光滑金属平行导轨下滑,导轨间距L=10cm,导轨上端接有电阻R=0.5Ω,导轨与金属杆电阻不计,整个装置处于B=0.5T的与纸面垂直的水平匀强磁场中,已知杆稳定下落时,每秒钟有0.02J的重力势能转化为电能,求杆稳定下落的速度有多大?

 

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