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两根光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行置于同一水平面内,导轨间距为l,电阻不计,M、M′处接有如图所示的电路,电路中各电阻的阻值均为R,电容器的电容为C.长度也为l、阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置,导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中.ab在外力作用下向右以速度v匀速运动且与导轨保持良好接触,在ab运动距离为x的过程中.求:

(1) 整个回路中产生的焦耳热;
(2)电容器所带的电荷量q.
(1)       (2)

试题分析:(1)因为是匀速运动,所以过程中电流外力做功等于过程中的焦耳热,所以有
(2)根据公式可得
点评:本题比较简单考查了电磁感应与电路的结合,解决这类问题的关键是正确分析外电路的结构,然后根据有关电学知识求解.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(15分)如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5 m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1 Ω。质量为0.2 kg的导体棒MN垂直于导轨放置,距离顶端1m,接入电路的电阻为1Ω,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。先固定导体棒MN,2s后让MN由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光。重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6。求

(1)1s时流过小灯泡的电流大小和方向;
(2)小灯泡稳定发光时消耗的电功率;
(3)小灯泡稳定发光时导体棒MN运动的速度。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,两足够长的光滑金属导轨与水平面成角放置,相距为L,一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界距离处静止释放。导体棒进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为。整个运动过程中,导体棒与导轨接确良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻。求:

(1)磁感应强度的大小B;
(2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小v
(3)流经电流表电流的最大值

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图(甲)所示,一个用粗细均匀同质材料制成的“Д型导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中,a是与导轨相同的导体棒,导体棒与导轨接触良好。在外力作用下,导体棒以恒定速度v向右运动,以导体棒在图(甲)所示位置的时刻作为计时起点,则回路的感应电动势E、感应电流I、导体棒所受安培力F和电流产生的焦耳热Q随时间变化的图像正确的是图(乙)中的(    )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图甲所示,水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5m,导轨左端通过导线与阻值为2Ω的电阻R连接,右端通过导线与阻值为4Ω的小灯泡L连接。在矩形区域CDFE内有竖直向上的匀强磁场,CE长为2m,CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示,在t=0时,一阻值为2Ω的金属棒在水平恒力F作用下由静止开始从AB位置沿导轨向右运动,在金属棒从AB位置运动到EF位置的过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,求:

(1)通过小灯泡的电流大小  
(2)恒力F的大小  
(3)4s末金属棒的速度大小   
(4)金属棒的质量

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

图中是一底边宽为L的闭合线框,其电阻为R。现使线框以恒定的速度v沿x轴向右运动,并穿过图中所示的宽度为d的匀强磁场区域,已知L< d,且在运动过程中线框平 面始终与磁场方向垂直。若以x轴正方向作为力的正方向,线框从图中所示位置开始运动的时刻作为时间的零点,则在图所示的图像中,可能正确反映上述过程中磁场对线框的作用力F 随时间t变化情况的是

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,abcd是一边长为l的匀质正方形导线框,总电阻为R,今使线框以恒定速度v水平向右穿过方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域.已知磁感应强度为B,磁场宽度为3l,求线框在进入磁区、完全进入磁区和穿出磁区三个过程中ab两点间电势差的大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

粗细均习的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行。 现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图100-1所示,则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是(    )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图(a)所示的螺线管的匝数n=1500,横截面积S=20cm2,电阻r=1.5Ω,与螺线管串联的外电阻R1=10Ω,R2=3.5Ω。若穿过螺线管的磁场的磁感应强度按图(b)所示的规律变化,方向水平向右。计算R1上消耗的电功率。
 

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