题目内容

【题目】如图所示,足够长的平行光滑金属导轨竖直放置,轨道间距为l,其上端接一阻值恒为R的灯泡在水平虚线、间有垂直导轨平面的匀强磁场,磁场区域的宽度为d,导体棒a的质量为2m、电阻为R;导体棒b的质量为m、电阻为2R,与导轨始终保持良好接触,它们分别从图中M、N处同时由静止开始沿导轨下滑,且都能匀速穿过磁场区域,当b刚穿过磁场时a正好进入磁场设重力加速度为g,不计a、b棒之间的相互作用,导体棒始终与导轨垂直求:

导体棒a、b在磁场中的运动速度之比;

求M点距离的高度;

若取走导体棒b,将a固定在处,使磁感应强度从随时间均匀减小,设灯泡额定电压为U,为保证灯泡不会烧坏且有电流通过,试求磁感应强度减小到零的最短时间。

【答案】 4:3; ;

【解析】

(1)当b在磁场中匀速运动时速度大小为vb,此时,感应电动势

回路中总电阻

b中的电流

b受到的安培力

b匀速运动,处于平衡状态,由平衡条件得

当a棒切割磁感线时,回路中总电阻

同理可得

由以上各式得

(2)设b在磁场中运动的时间为t,当b进入磁场时,a、b速度大小均为vb;当a进入磁场时,a速度大小为va,可得

va=vb+gt

B在磁场中做匀速运动

d=vbt

由(1)可知

由公式得

解得

(3)经时间t,磁感应强度从B0均匀减小到零感应电动势

感应电流

联立上式得

保证灯不烧坏,电流的最大值为

当电流最大时对应时间最短

练习册系列答案
相关题目

【题目】用图甲所示的电路,测定一节旧干电池的电动势和内阻。除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:

双量程电流表:A(量程0~0.6A,0~3A)

双量程电压表:V(量程0~3V,0~15V)

滑动变阻器:(阻值范围0~10Ω,额定电流2A);(阻值范围0~100Ω,额定电流1A)

(1)为了调节方便,测量精度更高,实验中应选用电流表的量程为______A,电压表的量程为_______V,应选用滑动变阻器________(填写滑动变阻器符号)。

(2)根据图甲将图乙中的实物正确连接,注意闭合开关时滑动变阻器的滑片P应处于正确的位置并选择正确的电表量程进行连线_____________。

(3)通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U,利用这些数据在图丙中画出了U-I图线。由图线可以得出此干电池的电动势E=_____V(保留3位有效数字),内电阻r=______Ω(保留2位有效数字)。

(4)引起该实验的系统误差的主要原因是(______)

A.由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小

B.由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流大

C.由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压小

D.由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压大

(5)某同学利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻,经过正确的操作获得了若干组实验数据,据此描绘出的U-I图像(其中U、I分别为电压表和电流表的读数)如下图中的实线所示______。

A. B. C. D。

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