如图所示,MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计.导轨所在平面与磁感应强度B=5.0T的匀强磁场垂直.质量m=6.0×10-2k
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如图所示,MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计.导轨所在平面与磁感应强度B=5.0T的匀强磁场垂直.质量m=6.0×10-2k
题型:不详
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如图所示,MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计.导轨所在平面与磁感应强度B=5.0T的匀强磁场垂直.质量m=6.0×10
-2
kg、电阻r=0.5Ω的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触.导轨两端分别接有阻值均为3.0Ω的电阻R
1
和R
2
.重力加速度取10m/s
2
,且导轨足够长,若使金属杆ab从静止开始下滑,求:
(1)杆下滑的最大速率v
m
;
(2)稳定后整个电路耗电的总功率P;
(3)杆下滑速度稳定之后电阻R
2
两端的电压U.
答案
(1)已知ab杆的电阻r=0.5Ω,R
1
和R
2
并联的总电阻为R=1.5Ω,电路的总电阻 r+R=2.0Ω
ab杆匀速下滑时,产生的感应电动势 ɛ=Blv
m
感应电流 I=
ɛ
R+r
∴ab杆所受的安培力 F=BIl=
B
2
l
2
v
m
R+r
又由平衡条件得 mg=F
∴联立解得 v
m
=
mg(R+r)
B
2
l
2
=0.3m/s
(2)由能量转化和守恒定律有:P=mgv
m
=0.18W
(3)通过ab杆的电流 I=
Bl
v
m
R+r
=0.3A
∴R
2
两端的电压 U=IR=0.45V
答:
(1)杆下滑的最大速率v
m
为0.3m/s.
(2)稳定后整个电路耗电的总功率P为0.18W;
(3)杆下滑速度稳定之后电阻R
2
两端的电压U为0.45V.
举一反三
大量实验表明,通过由某一金属氧化物制成的棒中的电流I遵循I=kU
3
的规律(其中U表示棒两端的电势差,式中k=0.02A/V
3
).现将该棒与一个遵从欧姆定律的电阻器串连在一起后,接在一个内阻可以忽略、电动势E=6.0V的电源上.当串连的电阻器阻值R
1
是多少时,电路中的电流为0.16A?
题型:不详
难度:
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直流电池组的电动势为E,内电阻为r,用它给电阻为R的直流电动机供电,当电动机正常工作时,电动机两端的电压为U,通过电动机的电流是( )
A.
E
R+r
B.
U
R
C.
E-U
r
D.
E(R+r)
Rr
题型:不详
难度:
|
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在如图所示的电路中当滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动的过程中,下列说法中正确的是( )
A.电压表的示数变小
B.电压表的示数变大
C.电流表的示数变大
D.电流表的示数变小
题型:不详
难度:
|
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如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r.当可变电阻的滑片P向b移动时,电压表V
1
的示数U
1
与电压表V
2
的示数U2的变化情况是( )
A.U
1
变小,U
2
变大
B.U
1
变大,U
2
变大
C.U
1
变小,U
2
变小
D.U
1
变大,U
2
变小
题型:永春县模拟
难度:
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如图,电源电压和A、B两灯的电阻均不变.若滑动变阻器R的滑片向右滑动,则( )
A.A、B两灯均变亮
B.A、B两灯均变暗
C.A灯变亮,B灯变暗
D.A灯变暗,B灯变亮
题型:不详
难度:
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