题目内容
6.如图所示,光滑金属直轨道MN和PQ固定在同一水平面内,MN,PQ平行且足够长,两轨道间的宽度L=1.0m,平行轨道左端接一阻值R=1.5Ω的电阻.轨道处于磁感应强度大小B=0.40T,方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中.一导体棒ab垂直于轨道放置.导体棒电阻r=0.5Ω,导体棒在垂直导体棒且水平向右的外力F作用下向右匀速运动,速度大小v=10.0m/s,导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直.不计轨道电阻,不计空气阻力.求(1)通过电阻R的电流大小I;
(2)作用在导体棒上的外力F;
(3)电阻R消耗的功率PR.
分析 (1)导体棒切割磁感线,由E=BLv求出感应电动势,再由闭合电路欧姆定律求出电流I.
(2)由F=BIL求出导体棒所受的安培力大小.导体棒匀速运动,外力F与安培力平衡,可得外力F的大小.
(3)由P=I2R求出电阻R消耗的功率PR.
解答 解:(1)导体棒切割磁感线,产生的感应电动势为:E=BLv=0.4×1×10V=4V
通过电阻R的电流大小为:I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{4}{1.5+0.5}$A=2A;
(2)导体棒所受的安培力 F安=BIL=0.4×2×1N=0.8N
由于导体棒匀速运动,所以外力F与安培力二力平衡,则有
F=F安=0.8N
(3)电阻R消耗的功率 PR=I2R=22×1.5W=6W
答:
(1)通过电阻R的电流大小I是4V;
(2)作用在导体棒上的外力F是0.8N;
(3)电阻R消耗的功率PR是6W.
点评 本题是导体在导轨上运动类型,根据法拉第电磁感应定律、E=BLv、闭合电路欧姆定律、安培力公式结合研究.
练习册系列答案
相关题目
1.有关原子结构和原子核的认识,下列说法正确的是( )
A. | 卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析提出原子核时可再分的 | |
B. | 核反应方程${\;}_{90}^{234}Th$→${\;}_{91}^{234}Pa$+X中的X表示中子 | |
C. | 原子核的比结合能越大,原子核越稳定 | |
D. | 放射性元素衰变的快慢根原子所处的化学状态和外部条件有关 |
17.两辆质量各为1×105kg的装甲车相距1m时,它们之间的万有引力相当于( )
A. | 一个人的重力量级 | B. | 一个鸡蛋的重力量级 | ||
C. | 一个西瓜的重力量级 | D. | 一头牛的重力量级 |
14.带有斜面的木块P原静止在光滑的水平桌面上,另一个木块Q从P的顶端由静止开始沿光滑的斜面下滑,当Q滑到P的底部时,P向右移动了一段距离,且具有水平向右的速度v,如图所示,下面说法中正确的是( )
A. | P、Q组成的系统的动量不守恒 | B. | P、Q组成的系统的机械能守恒 | ||
C. | Q减少的重力势能等于P增加的动能 | D. | Q减少的机械能等于P增加的动能 |
1.如图所示,两个倾角分别为30°、45°的光滑斜面放在同一水平面上,斜面高度相等,有三个完全相同的小球a、b、c,开始均静止同一高度处,其中b小球在两斜面之间,a、c两小球在斜面顶端,两斜面间距大于小球直径,若同时静止释放,a、b、c小球到达水平面的时间分别为t1、t2、t3,若同时沿水平方向抛出,初速度方向如图所示,到达水平面的时间分别为${t}_{1}^{′}$、${t}_{2}^{′}$、${t}_{3}^{′}$,下列关于时间的关系不正确的是( )
A. | t1>t2>t3 | B. | t1=${t}_{1}^{′}$、t2=${t}_{2}^{′}$、t3=${t}_{3}^{′}$ | ||
C. | ${t}_{1}^{′}$>${t}_{2}^{′}$>${t}_{3}^{′}$ | D. | t1<${t}_{1}^{′}$、t2<${t}_{2}^{′}$、t3<${t}_{3}^{′}$ |
11.如图所示,水平圆盘上叠放的A、B两个物块(接触面水平),其中物体B由水平绳子与转轴相连,A、B间的摩擦因数大于B与盘间的摩擦因数,当圆盘绕竖直轴匀速转动时,两个物块与圆盘保持相对静止,则关于两物块所受的作用力的个数是( )
A. | 物块A可能受到四个力的作用 | B. | 物块A一定受到三个力的作用 | ||
C. | 物块B可能受到四个力的作用 | D. | 物块B一定受到五个力的作用 |
15.如图所示,一饮料杯装满水,杯子的底部有一小孔,在水从小孔不断流出的过程中,下列说法正确的是(不考虑空气阻力)( )
A. | 杯连同杯中水的共同重心将一直下降 | |
B. | 杯连同杯中水的共同重心将一直上升 | |
C. | 将杯连同杯中水一起自由下落,则水不会从小孔流出 | |
D. | 将杯连同杯中水一起竖直上抛,则水会从小孔中加速流出 |