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有人设计了一种可测速的跑步机,测速原理如图所示。该机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,且接有电压表和电阻R。循环绝缘橡胶带上镀有n根间距为d的平行细金属条,磁场中始终仅有一根金属条,且与电极接触良好,金属条电阻为r。若橡胶带匀速运动时,电压表读数为U,设人与跑步机间无相对滑动,求:

(1)橡胶带匀速运动的速率;
(2)橡胶带克服安培力做功的功率;
(3)若人经过较长时间跑步距离为s(s » nd),则流过每根金属条的电量q为多少 ;

(1)(2)(3)

解析试题分析:(1)由闭合电路欧姆定律得(2分)
由法拉第电磁感应定律:(2分)
解得:橡胶带匀速运动的速率为   (1分)
(2)(5分)
(3)总电荷量为(3分)
流过每根金属条的电量为(2分)
考点:考查了导体切割磁感线运动,闭合回路欧姆定律,

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:单选题

两个相同的电阻R,当它们串联后接在电动势为E的电源上,通过一个电阻的电流为I;若将它们并联后仍接在该电源上,通过一个电阻的电流仍为I,则电源的内阻为(  )

A.4R B.R
C. D.无法计算

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

已知一个电流表的内阻为Rg=1k,Ig=100μA,若要改装成量程为3V的伏特表,需__________(填“串”或“并”)联一个阻值为__________的电阻,若改装成量程为1A的安培表,需__________(填“串”或“并”)联一个阻值约为__________的电阻.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,D为一电动机,电动机内部导线的电阻r’=0.4Ω,电源电动势E=40V,电源内电阻r=1Ω,当开关S闭合时,电流表的示数为I=4.0A,则电动机的发热功率为____  W,转化为的机械功率是______W.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题


高频焊接是一种常用的焊接方法,图1是焊接的原理示意图。将半径r=0.10m的待焊接环形金属工件放在线圈中,然后在线圈中通以高频变化的电流,线圈产生垂直于工件平面的匀强磁场,磁场方向垂直线圈平面向里,磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示。工件非焊接部分单位长度上的电阻R0=1.0×10-3??m-1,焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的9倍。焊接的缝宽非常小,不计温度变化对电阻的影响。求:

(1)0~2.0?10-2s和2.0?10-2s~3.0?10-2s时间内环形金属工件中感应电动势各是多大;
(2)0~2.0?10-2s和2.0?10-2s~3.0?10-2s时间内环形金属工件中感应电流的大小,并在图3中定量画出感应电流随时间变化的i-t图象(以逆时针方向电流为正);
(3)在t=0.10s内电流通过焊接处所产生的焦耳热。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40cm,电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω,电阻R=15Ω,闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间。若小球带电荷量为q=1×10-2C,质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力。那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能达到A板?此时,电源的输出功率是多大?(g取10m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)在科技活动中某同学利用自制的 电子秤来称量物体的质量,其原理如图所示,托盘和弹簧的质量均不计。变阻器的滑动端与弹簧上端连接(但与弹簧间不通电),当托盘中没有放物体时,滑动变阻器的滑动触头正好在变阻器的最上端;设变阻器的总电阻为R,总长度为 L,电源电动势为E,内阻为r,限流电阻的阻值为R0,弹簧劲度系数为k,不计一切摩擦和其他阻力,电压表为理想电压表。

(1)为使电压表中的电压读数与盘中物体的重力成正比,请你在图中完成电压表的连接。
(2)所选用电压表的量程。
(3)写出物体质量与电压表读数之间的关系式。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)图18为一个小型交流发电机的原理图,其矩形线圈的面积为S,共有n匝,线圈总电阻为r,可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO¢转动;线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈在转动时可以通过滑环K和电刷L保持与外电路电阻R的连接。在外力作用下线圈以恒定的角速度ω绕轴OO′匀速转动。(不计转动轴及滑环与电刷的摩擦)

(1)推导发电机线圈产生感应电动势最大值的表达式Em=nBSω;
(2)求线圈匀速转动过程中电流表的示数;
(3)求线圈速度转动N周过程中发电机线圈电阻r产生的焦耳热。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示的电路中,电阻,电源的电动势E=12V,内电阻r=1Ω,理想电流表A的读数I=0.4A。求:

(1)电阻的阻值
(2)电源的输出功率
(3)电源的效率

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