题目内容

【题目】如图所示,在匀强磁场中倾斜放置的两根平行光滑的金属导轨,它们所构成的导轨平面与水平面成q=30°角,平行导轨间距L=1.0 m。匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,磁感应强度B=0.20T。两根金属杆abcd可以在导轨上无摩擦地滑动。两金属杆的质量均为m=0.20 kg,电阻均为R=0.20Ω。若用与导轨平行的拉力作用在金属杆ab上,使ab杆沿导轨匀速上滑并使cd杆在导轨上保持静止,整个过程中两金属杆均与导轨垂直且接触良好。金属导轨的电阻可忽略不计,取重力加速度g=10m/s2。求:

(1)cd杆受安培力F的大小;

(2)通过金属杆的感应电流I;

(3)作用在金属杆ab上拉力的功率P。

【答案】110N

250A

320W

【解析】

试题(1)金属杆 cd 静止在金属导轨上,所受安培力方向与导轨平面平行向上。

F= mgsin30°

解得: F=10N

2F="BIL" 解得: I=50A

3)金属杆 ab 所受安培力方向与导轨平面平行向下,金属杆 ab 在拉力 F、安培力 F 安和重

mg 作用下匀速上滑,则 F=BIL+ mgsin30°

根据电磁感应定律,金属棒 ab 上产生的感应电动势为 E= BLv

根据闭合电路欧姆定律,通过金属杆 ab 的电流

根据功率公式: P=Fv

解得: P =20W

练习册系列答案
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【题目】按图1所示的电路图测量合金丝的电阻Rx。实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材:

A.待测合金丝Rx(接入电路部分的阻值约5 Ω)

B.电源 (电动势4 V,内阻不计)

C.电流表(0~3 A,内阻约0.01 Ω)

D.电流表(0~0.6 A,内阻约0.2Ω)

E.灵敏电流计G(满偏电流Ig200A,内阻rg500Ω)

F.滑动变阻器(0~10 Ω,允许通过的最大电流l A)

G.滑动变阻器(0~100 Ω,允许通过的最大电流0.3 A)

H.电阻箱R0(0~99999.9Ω)

(1)为了测量准确、调节方便,实验中电流表应选________________________ ,滑动变阻器应选________________________。(均填写仪器前的字母)

(2)按图1所示的电路图测量合金丝的电阻Rx,开关闭合前应将滑动变阻器的滑片P置于_____(选填“a”或“b”)。

(3)甲同学按照图1电路图正确连接好电路,将电阻箱接入电路的阻值调为R0=14500Ω,改变滑动变阻器接入电路的电阻值,进行多次实验,根据实验数据,画出了灵敏电流计G的示数IG和电流表A的示数IA的关系图线如图2所示。由此可知,合金丝接入电路的电阻测量值Rx=_______Ω(保留两位有效数字)。

(4)乙同学选择同样的器材,按图3所示电路测量合金丝的阻值Rx,保持电阻箱接入电路的阻值不变。在不损坏电表的前提下,他将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端,随滑片P移动距离x的增加,灵敏电流计G的示数IG和电流表A的示数IA也随之增加,图中反映IG-xIA-x关系的示意图中可能正确的是__________________

A. B.C.D.

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