题目内容
18.如图所示,金属导轨MN、PQ之间的距离L=0.2m,导轨左端所接的电阻R=5?,电阻不计的金属棒ab可沿光滑导轨滑动,匀强磁场的磁感应强度为B=5T,ab在外力作用下以V=10m/s的速度向右匀速滑动,求:(1)金属棒所受安培力的大小.
(2)运动5s电阻R产生的热量.
分析 (1)由E=BLv求出感应电动势,由欧姆定律可以求出电流,再根据F=BIL即可求得安培力;
(2)根据焦耳定律列式即可求得R在5s内产生的热量.
解答 解:(1)导体棒产生的电动势为:
E=BLV=5×0.2×10=10V
感应电流为:I=$\frac{E}{R}$=$\frac{10}{5}$=2A
安培力为:F=BIL=5×2×0.2=2N
(2)根据焦耳定律可知,5s内电阻上产生的热量为:
Q=I2Rt=22×5×5=100J
答:(1)金属棒所受安培力的大小为2N;
(2)运动5s电阻R产生的热量为100J.
点评 本题考查了求感应电流,分析清楚导体棒的运动情况,应用E=BLv、欧姆定律以及焦耳定律即可以解题.
练习册系列答案
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6.某同学根据机械能守恒定律,设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系.
①如图(a),将轻质弹簧下端固定于铁架台,在上端的托盘中依次增加砝码,测得相应的弹簧长度,部分数据如下表,有数据算得劲度系数k=50N/m.(g取10m/s2)
②取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图(b)所示;调整导轨,使滑块自由滑动时,通过两个光电门的速度大小相等.
③用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;释放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度v,释放滑块过程中,弹簧的弹性势能转化为滑块的动能.
④重复③中的操作,得到v与x的关系如图(c).有图可知,v与x成正比关系,由上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的压缩量的平方成正比.
①如图(a),将轻质弹簧下端固定于铁架台,在上端的托盘中依次增加砝码,测得相应的弹簧长度,部分数据如下表,有数据算得劲度系数k=50N/m.(g取10m/s2)
砝码质量(g) | 50 | 100 | 150 |
弹簧长度(cm) | 8.63 | 7.64 | 6.62 |
③用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;释放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度v,释放滑块过程中,弹簧的弹性势能转化为滑块的动能.
④重复③中的操作,得到v与x的关系如图(c).有图可知,v与x成正比关系,由上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的压缩量的平方成正比.
3.如图所示,小车板面上的物体质量为m=8kg,它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上,这时弹簧的弹力为6N.现沿水平向右的方向对小车施以作用力,使小车由静止开始运动起来,运动中加速度由零逐渐增大到1m/s2,随即以1m/s2的加速度做匀加速直线运动.以下说法正确的是( )
A. | 物体与小车始终保持相对静止,弹簧对物体的作用力始终没有发生变化 | |
B. | 物体受到的摩擦力一直减小 | |
C. | 当小车加速度(向右)为0.75 m/s2时,物体不受摩擦力作用 | |
D. | 如小车以0.5m/s2的加速度向左做匀加速直线运动时,物体受到的摩擦力一定为10 N |
10.竖直上抛一球,球又落回原处,已知空气阻力的大小正比于球的速度,下述分析正确的是( )
A. | 上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功 | |
B. | 上升过程中克服阻力做的功等于下降过程中克服阻力的功 | |
C. | 上升过程中合力功的绝对值大于下降过程中合力功的绝对值 | |
D. | 上升过程中克服重力做功的最大瞬时功率大于下降过程中重力做功的最大瞬时功率 |
7.关于磁感线,以下说法正确的是( )
A. | 磁场是由磁感线组成的 | |
B. | 不画出磁感线的地方一定不存在磁场 | |
C. | 磁感线上任一点的切线方向就是该点的磁场方向 | |
D. | 在有磁场的空间内,通过任何一点可以画出几条相交的磁感线 |
8.如图所示,长1m的轻质细杆,一端固定有一个质量为1kg的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O在竖直平面内作圆周运动,小球通过最高点时受到杆的弹力大小为6N,则此时小球速率可能为( )
A. | 2m/s | B. | 3m/s | C. | 4m/s | D. | 5m/s |