题目内容


如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度 L = 0.4 m,一端连接R=1 Ω的电阻,导轨所在的空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度 B = 1 T,导体棒 MN 放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力 F 作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度 v = 5 m/s ,求:

( 1 ) 感应电动势 E 和感应电流 I ;

( 2 ) 在 0.1 s 时间内,拉力的冲量 的大小;

( 3 ) 若将 MN 换为电阻为 r = 1 Ω的 导体棒,其它条件不变,求导体棒两端的电压 U。


根据动生电动势公式得E=BLv = 1T ×0.4m ×5m /s =2V

 故感应电流

(2)金属棒在匀速运动过程中,所受的安培力大小为

F安= BIL =0.8N, 因为是匀速直线运动,所以导体棒所受拉力F = F安 = 0.8N

 所以拉力的冲量 IF =F t=0.8 N× 0.1 s=0.08 N

(3)导体棒两端电压R= E=1V

【难度】★

【考点】

 1、动生电动势和感应电流的基本概念,基本公式

 2、力和运动的基本关系,冲量的基本定义

 3、电动势和外电压的基本概念及其关系


练习册系列答案
相关题目

在“验证力的平行四边形定则”实验中,某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板将橡皮条的一端固定在板上一点,两个细绳套系在橡皮条的另一端。用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套,互成角度地施加拉力,使橡皮条伸长,结点到达纸面上某一位置,如图所示。请将以下的实验操作和处理补充完整:

①用铅笔描下结点位置,记为O;

②记录两个弹簧测力计的示数F1和F2,沿每条细绳(套)的方向用铅笔分别描出几个点,用刻度尺

③只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位O,记录测力计的示数F3,                                                    ;

④按照力的图示要求,作出拉力F1、F2、F3;

⑤根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F;

⑥比较           的一致程度,若有较大差异,对其原因进行分析,并作出相应的改进后再次进行实验。

Ⅱ.

某同学为了测量一节电池的电动势和内阻,从实验室找到以下器材:一个满偏电流为100μA,内阻为2500Ω的表头,一个开关,两个电阻箱(0—999.9Ω)和若干导线。

(1)由于表头量程偏小,该同学首先需将表头改装成量程为50mA的电流表,则应将表头与电阻箱       (填“串联”或“并联”),并将该电阻箱阻值调为       Ω。

(2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量,实验电路如图1所示,通过改变电阻R测相应的电流I,且作相关计算后一并记录如下表。

1

2

3

4

5

6

R(Ω)

95.0

75.0

55.0

45.0

35.0

25.0

I(mA)

15.0

18.7

24.8

29.5

36.0

48.0

IR(V)

1.42

1.40

1.36

1.33

1.26

1.20

 


根据表中数据,图2中已描绘出四个点,请将第5、6两组数据也描绘在图2中,并画IR—I图线

根据图线可得电池的电动势E是       V,内阻r是         Ω。

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