如图,长为S=1.0m,宽为L=0.5m的光滑金属框架NMPQ固定于水平面内,并处在磁感应强度大小B=0.4T,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布.

如图,长为S=1.0m,宽为L=0.5m的光滑金属框架NMPQ固定于水平面内,并处在磁感应强度大小B=0.4T,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布.

题型:不详难度:来源:
如图,长为S=1.0m,宽为L=0.5m的光滑金属框架NMPQ固定于水平面内,并处在磁感应强度大小B=0.4T,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布.将质量m=0.1kg,电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上,并与框架接触良好.以P为坐标原点,PQ方向为x轴正方向建立坐标.金属棒从坐标原点处以v0=2m/s的初速度,沿x轴正方向做加速度大小为a=2m/s2的匀减速直线运动,运动中金属棒仅受安培力作用.要求:
(1)金属棒ab运动0.5m,框架产生的焦耳热Q;
(2)框架中aMPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系;
(3)金属棒ab沿x轴正方向运动0.5s过程中通过ab的电量q.魔方格
答案
(1)通过受力分析得:
金属棒仅受安培力作用,其大小F=ma=0.2N,
金属棒运动0.5m,因为安培力做功量度外界的能量转化成电能
所以框架中产生的焦耳热等于克服安培力做的功,
所以Q=Fs=0.1J.
(2)金属棒所受安培力为F=BIL,
感应电流I=
E
R
=
BLv
R

F=
B2L2v
R
=ma,
由于棒做匀减速运动,根据运动学公式得:v=


v20
-2ax

所以R=0.4


1-x
    (Ω),
(3)框架的电阻是非均匀分布的.q=It,
因为安培力F=BIL=ma,
q=
mat
BL
=0.5C.
答:(1)金属棒ab运动0.5m,框架产生的焦耳热Q是0.1J;
(2)框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系是R=0.4 


1-x
    (Ω);
(3)0.5s过程中通过ab的电量q是0.5C.
举一反三

图示是某导体的I-U图线,图中α=45°,下列说法正确的是(  )

魔方格

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A.通过电阻的电流与其两端的电压成正比
B.此导体的电阻R=2Ω
C.I-U图线的斜率表示电阻的倒数,所以电阻R=cot45°=1.0Ω
D.在R两端加6.0V电压时,每秒通过电阻截面的电量是6.0C
一个电阻值为5Ω的电阻,流过的电流为0.4A,在5s内通过电阻的电子数为______个,电阻两端的电压为______ V.
在某电解槽中,如果在1秒内共有5.0×1018个2价正离子和1.0×1019个1价负离子通过某截面,那么,通过这个截面的电流强度为(  )
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A.2.4AB.0.8AC.3.2AD.0
利用光电管产生光电流的电路如图所示.电源的正极应接在______端(填“a”或“b”);若电流表读数为8μA,则每 秒从光电管阴极发射的光电子至少是______个(已知电子电量为 l.6×10-19C)魔方格
下列说法错误的是(  )
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