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如图所示,光滑的导轨竖直放置,匀强磁场的磁感应强度为T,磁场方向垂直导轨平面向外,导体棒m,电阻Ω,导轨的电阻不计,当导体棒紧贴导轨匀速下滑时,均标有“6V 3W”字样的两小灯泡恰好正常发光,求

1、的运动速度;
2、电路的电功率。
7m/s W
⑴设金属棒速度大小为,因两灯泡能正常发光,两灯泡正常发光所需的电压为6V,知回路中路端电压V,设灯泡的电阻为
,由
    
7m/s
解法一 两灯泡并联,流过金属棒的电流等于流过两灯泡电流的和,
A,由得金属棒的电功率W,所以整个电路的电功率W
解法二 金属棒匀速运动,金属棒的重力与金属棒所受的安培力是平衡力,由能量守恒定律知,电路的电功率等于安培力的功率,流过金属棒的电流
A,
N,由第⑴问知,金属棒匀速运动的速度7m/s,
安培力的功率W
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示为某一电路的俯视图,空中存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B,在同一水平面上固定着平行金属轨道MNPQ,两道轨间的距离为l。金属杆ab沿垂直轨道方向放置在两轨道上,金属杆abMNPQ间的电阻为r,且与轨道接触良好。与两轨道连接的电路中有两个阻值相同的电阻R1R2,且R1=R2=R,电阻R2与一电容器串联,电容器的电容为C,轨道光滑且不计轨道的电阻。若金属杆ab在某一水平拉力的作用下以速度v沿金属轨道向右做匀速直线运动,那么在此过程中:

(1)流过电阻R1的电流为多大?
(2)电容器的带电量为多大?
(3)这个水平拉力及其功率分别为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,由粗细均匀的电阻丝绕成的矩形导线框abcd固定于水平面上,导线框边长="L," =2L,整个线框处于竖直方向的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,导线框上各段导线的电阻与其长度成正比,已知该种电阻丝单位长度上的电阻为的单位是Ω/m.今在导线框上放置一个与ab边平行且与导线框接触良好的金属棒MN,MN的电阻为r,其材料与导线框的材料不同.金属棒MN在外力作用下沿x轴正方向做速度为v的匀速运动,在金属棒从导线框最左端(该处x=0)运动到导线框最右端的过程中:
(1)请写出金属棒中的感应电流I随x变化的函数关系式;
(2)试证明当金属棒运动到bc段中点时,MN两点间电压最大,并请写出最大电压Um的表达式;
(3)试求出在此过程中,金属棒提供的最大电功率Pm
(4)试讨论在此过程中,导线框上消耗的电功率可能的变化情况.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点,悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d0《L。先将线框拉开到如图4所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦。下列说法正确的是
A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为:abcda
B.金属线框离开磁场时感应电流的方向为:adcba
C.金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等
D.金属线框最终将在磁场内做简谐运动
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图13所示,在一倾角为37°的粗糙绝缘斜面上,静止地放置着一个匝数匝的圆形线圈,其总电阻、总质量、半径.如果向下轻推一下此线圈,则它刚好可沿斜面匀速下滑现在将线圈静止放在斜面上后.在线圈的水平直径以下的区域中,加上垂直斜面方向的,磁感应强度大小按如图14所示规律变化的磁场(提示:通电半圆导线受的安培力与长为直径的直导线通同样大小的电流时受的安培力相等)问:
小题1:刚加上磁场时线圈中的感应电流大小?
小题2:从加上磁场开始到线圈刚要运动,线圈中产生的热量?(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,.)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,线圈M和线圈P绕在同一铁芯上。设两个线圈中的电流方向与图中所标的电流方向相同时为正。当M中通入下列哪种电流时,在线圈P中能产生正方向的恒定感应电流

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

正方形闭合金属线框,边长为a,质量为m,电阻为R,在竖直平面内以水平初速度在垂直于框面的水平磁场中,运动一段时间后速度恒定为v,运动过程中总有两条边处在竖直方向,即线框不转动,如图所示。已知磁场的磁感应强度在竖直方 向按规律逐渐增大,k为常数。试求水平初速度的大小。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MNPQ,导轨间距离为L,导轨的电阻忽略不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面。质量分别为的两根金属杆ab跨搁在导轨上,接入电路的电阻均为R。轻质弹簧的左端与b杆连接,右端被固定。开始时a杆以初速度向静止的b杆运动,当a杆向右的速度为v时,b杆向右的速度达到最大值,此过程中a杆产生的焦耳热为Q,两杆始终垂直于导轨并与导轨良好接触。求当b杆达到最大速度
(1)b杆受到弹簧的弹力。
(2)弹簧具有的弹性势能。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

水平向上足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接;导轨上放一质量为m的金属杆(如图12-2-21所示),金属杆与导轨的电阻忽略不计;均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动.当改变拉力大小时,相对应的匀速运动速度也会变化,和F的关系如图12-2-22所示.(取重力加速度

(1)金属杆在匀速运动之前做什么运动?
(2)若;磁感应强度B为多大?
(3)由-F图线的截距可求得什么物理量?其值为多少?

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