如图所示,足够长的两根相距为0.5m的平行光滑导轨竖直放置,导轨电阻不计,磁感应强度B为0.8T的匀强磁场的方向垂直于导轨平面.两根质量均为0.04kg、电阻均
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如图所示,足够长的两根相距为0.5m的平行光滑导轨竖直放置,导轨电阻不计,磁感应强度B为0.8T的匀强磁场的方向垂直于导轨平面.两根质量均为0.04kg、电阻均
题型:南汇区模拟
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如图所示,足够长的两根相距为0.5m的平行光滑导轨竖直放置,导轨电阻不计,磁感应强度B为0.8T的匀强磁场的方向垂直于导轨平面.两根质量均为0.04kg、电阻均为0.5Ω的可动金属棒ab和cd都与导轨始终接触良好,导轨下端连接阻值为1Ω的电阻R,金属棒ab用一根细绳拉住,细绳允许承受的最大拉力为0.64N.现让cd棒从静止开始落下,直至细绳刚被拉断时,此过程中电阻R上产生的热量为0.2J,求:
(1)此过程中ab棒和cd棒产生的热量Q
ab
和Q
cd
;
(2)细绳被拉断瞬时,cd棒的速度v.
(3)细绳刚要被拉断时,cd棒下落的高度h.
答案
(1)由焦耳定律,得 Q=I
2
Rt
又由电路串并联规律得 I
ab
:I
cd
:I
R
=2:3:1
则Q
ab
=2Q
R
=0.4J Q
cd
=
9
2
Q
R
=0.9J
此过程中ab棒和cd棒产生的热量Q
ab
=0.4J,Q
cd
=0.9J
(2)当ab棒被拉断瞬间有 F+mg-T
m
=0
F=BIL
由欧姆定律得,
I=
E
R
总
×
2
3
R
总
=r+
rR
r+R
=
5
6
Ω
由电磁感应定律,得:E=BLv
v=1.875m/s
细绳被拉断瞬时,cd棒的速度1.875m/s
(3)cd棒下落过程由能量守恒得
mgh=
1
2
m
v
2
+
Q
ab
+
Q
cd
+
Q
R
则 h≈3.926m
细绳刚要被拉断时,cd棒下落的高度为3.926m
举一反三
在如图所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U
1
、U
2
和U
3
表示,电表示数变化量的大小分别用△I、△U
1
、△U
2
和△U
3
表示.则
U
1
I
,
U
2
I
,
U
3
I
,
△
U
1
△I
,
△
U
2
△I
,
△
U
3
△I
这六个比值中
U
2
I
比值是______(填不变、增大、减小);余下的其它五个中比值增大的是______.
题型:不详
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现有一只“12V,4W”的灯泡,为使它接至24V电源上且恰好正常工作(电源内阻忽略不计),则需在接至电源前( )
A.串联一只24Ω的电阻
B.并联一只24Ω的电阻
C.串联一只36Ω的电阻
D.并联一只36Ω的电阻
题型:不详
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在如图所示的电路中,R
1
R
2
为 定值电阻,阻值均为4,ab为可动金属滑杆,与导轨接触良好,其阻值Rab也为4,长度L为0.5m,C为平行板电容器,整个电路固定在一个竖直平面内,在滑杆ab与R
2
之间有一水平方向的矩形磁场B,方向垂直电路平面向里,宽度d=20m,现固定滑杆不动,当磁场的磁感应强度按B=5-2t( T )规律变化时,电容C的两板间有一带电微粒恰好处于悬浮状态.若保持磁感应强度B=5T不变,欲使这颗带电微粒仍然处于悬浮状态,则滑杆ab应该以多大的速度在磁场B中匀速切割磁感线?
题型:不详
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如图为测量某电源电动势和内电阻时得到的U-I图线,用此电源与三个阻值均为3Ω的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8V,则该电路可能为 ( )
A.
B.
C.
D.
题型:不详
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如图,一个固定不动的闭合线圈处于垂直纸面的匀强磁场中,设垂直纸面向里为磁感应强度的正方向,线圈中箭头方向为电流i的正方向,已知线圈中感应电流如图,则磁感应强度随时间变化的图象是…( )
A.
B.
C.
D.
题型:不详
难度:
|
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