题目内容

【题目】如图甲所示,足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨,竖直放置,其宽度,一匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端与之间连接阻值为的电阻,质量为、电阻为的金属棒紧贴在导轨上。现使金属棒由静止开始下滑,下滑过程中始终保持水平,且与导轨接触良好,其下滑距离与时间的关系如图乙所示,图象中的段为曲线,段为直线,导轨电阻不计,(忽略棒运动过程中对原磁场的影响),求:

(1)判断金属棒两端、的电势高低;

(2)磁感应强度的大小;

(3)在金属棒从开始运动的内,电阻上产生的热量。

【答案】(1) 点电势高,点电势低。 (2) (3)

【解析】试题(1)由右手定则判断出感应电流方向,然后判断电势高低。(2)由题,x-t图象AB段为直线,说明从t=1.5s时开始金属棒ab做匀速直线运动,由图线的斜率求出速度,推导出安培力的表达式,根据平衡条件求出磁感应强度B的大小。(3)根据能量守恒定律和焦耳定律求解金属棒ab在开始运动的1.5s内,电路中产生的热量;

(1)由右手定则可知,ab中的感应电流由a流向b,ab相当于电源,则b点电势高,a点电势低;

(2)由x-t图象求得t=1.5s时金属棒的速度为:

金属棒匀速运动时所受的安培力大小为:,,

联立得:

根据平衡条件得:

则有:

代入数据解得:B=0.1T

(3)金属棒ab在开始运动的1.5s内,金属棒的重力势能减小转化为金属棒的动能和电路的内能。设电路中产生的总焦耳热为Q

根据能量守恒定律得:

代入数据解得:Q=0.455J

故R产生的热量为

练习册系列答案
相关题目

【题目】某研究性学习小组的同学欲做“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验.已知所用小电珠的额定电压和额定功率分别为2.5V、1.2W,实验使用的直流电源的电动势为3.0V内阻忽略不计,实验可供选择的器材规格如下

a、电流表A1(量程0~0.6A,内阻约5Ω)

b、电流表A2(量程0~3A,内阻约0.1Ω)

c、电压表V1(量程0~3V,内阻约3kΩ)

d、电压表V2(量程0~15V,内阻约2000Ω)

e、滑动变阻器R1(阻值0~10,额定电流1A)

f、滑动变阻器R2(阻值0~5000,额定电流500mA)

请回答下列问题:

(1)为了完成实验且尽可能减小实验误差,电流表应选择_______,电压表应选择_________、滑动变阻器应选择_________(填写实验器材前的序号)

(2)根据所选的实验器材,请设计合理的电路原理图来完成该实验________

(3)该研究性学习小组的同学用设计好的电路测得了该小电珠两端的电压U和通过该小电珠的电流,由欧姆定律计算得到的小电珠的电阻值_______(选填“大于”“等于"或“小于")真实值

(4)该研究性学习小组的同学通过设计好的电路得到了多组实验数据,并根据得到的多组数据在坐标系中描点画图,如图所示,该图线向下弯曲,其原因是______.

(5)如果取两个这样的小电珠并联以后再与一阻值为2.0Ω的定值电阻串联,并接在电动势为3.0V、内阻忽略不计的直流电源两端,则每个小电珠消耗的实际功率应为________W(结果保留两位小数)

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网