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如图所示,导体框内有一垂直于框架平而的匀强磁场,磁场的磁感应强度为0.12T,框架中的电阻R1=3Ω,R2=2Ω,其余部分电阻均不计.导体棒AB在磁场中的长度为0.5m,当AB棒以10m/s速度沿着导体框匀速移动时,所需外力F=______N,产生功率P=______W,通过R2上的电流I2=______A.
根据法拉第电磁感应定律得:
E=BLv=0.12×0.5×10=0.6V
由R1和R2的并联电路知:R=
1
1
R1
+
1
R2
=
1
1
3
+
1
2
=1.2Ω
所以:I=
E
R
=
0.6
1.2
=0.5A
所以所需外力为:F=BIL=0.12×0.5×0.5=0.03N
产生的功率为:P=FV=0.03×10=0.3W
由于两电阻上电压相等,故电流之比与电阻之比成反比,
即:
I1
I2
=
R2
R1
=
2
3

故:I2=
3
5
I=0.3A
故答案为:0.03N;0.3W;0.3A.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,竖直平面内有一金属环,半径为a,总电阻为R(指拉直时两端的电阻),磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面,在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为
R
2
的导体棒AB,AB由水平位置紧贴环面摆下,当摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则这时AB两端的电压大小为______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,PQ、MN是水平面愉两根光滑的足够长平行导轨,导轨间距为L=2m,电阻不计,导轨左端与一个“12V,3W”的小灯泡连接,在导轨上放一根长为2m、电阻为r=4Ω的导体棒ab,导体所在空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.5T,当导体棒ab在向右的恒力F作用下匀速运动时,小灯泡恰能在额定功率下工作.求:
(1)导体棒匀速运动时产生的感应电动势;
(2)导体棒匀速运动的速度大小;
(3)恒力F的功率大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,若不计滑轨的电阻,当导线MN在磁感应强度为B的匀强磁场中向右作匀加速运动时,下列结论中正确的是(  )
A.线圈L2中的电流方向与图中所标方向相反
B.电流计G中无电流通过
C.电流计G中有电流通过,方向从a到b
D.电流计G中有电流通过,方向从b到a

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

小灯泡L、电容C与一平行金属导轨及导体棒PQ构成如图闭合电路,磁场与导轨所在平面垂直.当导体棒PQ向右运动时,小灯泡电流I的方向以及电容器C极板的带电情况是(  )
A.I从a到b,C上极板带正电
B.I从a到b,C下极板带正电
C.I从b到a,C上极板带正电
D.I从b到a,C下极板带正电

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,固定于水平面的U型金属导轨abcd,电阻不计,导轨间距L=1.0m,左端接有电阻R=2Ω.金属杆PQ的质量m=0.2Kg,电阻r=1Ω,与导轨间动摩擦因数μ=0.2,滑动时保持与导轨垂直.在水平面上建立x0y坐标系,x≥0的空间存在竖直向下的磁场,磁感应强度仅随横坐标x变化.金属杆受水平恒力F=2.4N的作用,从坐标原点开始以初速度v0=1.0m/s向右作匀加速运动,经t1=0.4s到达x1=0.8m处,g取10m/s2
求:
(1)磁感应强度与横坐标x应满足的关系;
(2)金属杆运动到x1处,PQ两点间的电势差;
(3)金属杆从开始运动到B=
3
2
T处的过程中克服安培力所做的功.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图6所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为d,导轨平面与水平面的夹角θ=30°,导轨电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上.长为d的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m、电阻为r=R.两金属导轨的上端连接一个灯泡,灯泡的电阻RL=R,重力加速度为g.现闭合开关S,给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为F=mg的恒力,使金属棒由静止开始运动,当金属棒达到最大速度时,灯泡恰能达到它的额定功率.下列说法正确的是(  )
A.灯泡的额定功率PL=
m2g2R
2B2d2
B.金属棒能达到的最大速度vm=
mgR
B2d2
C.金属棒达到最大速度的一半时的加速度a=
1
4
g
D.若金属棒上滑距离为L时速度恰达到最大,金属棒由静止开始上滑4L的过程中,金属棒上产生的电热Qr=mgL-
m3g2R2
2B4d4

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,虚线abcd为水平放置的矩形匀强磁场区域,方向竖直向下,圆形闭合金属线框以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动.如图所示给出的是金属线框的四个可能到达的位置,则圆形线框的速度可能为零的位置是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,abcd是由粗裸铜导线连接两个定值电阻组成的闭合矩形导体框,水平放置,金属棒ef与ab及cd边垂直,并接触良好,空间存在着匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向竖直向下,已知电阻R1=2R,R3=3R,其它部分的电阻都可忽略不计,ab及cd边相距为L.给ef棒施加一个跟棒垂直的恒力F,求:
(1)ef棒做匀速运动时的速度多大?
(2)当ef棒做匀速运动时,电阻R1消耗的电功率多大?

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