如图所示,质量为m的金属棒CD放在水平放置、宽为L的光滑金属框架上,框架中接有一个阻值为R的电阻,金属棒的电阻为r,其余电阻不计,今对金属棒施一水平恒力F,使金
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如图所示,质量为m的金属棒CD放在水平放置、宽为L的光滑金属框架上,框架中接有一个阻值为R的电阻,金属棒的电阻为r,其余电阻不计,今对金属棒施一水平恒力F,使金
题型:不详
难度:
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如图所示,质量为m的金属棒CD放在水平放置、宽为L的光滑金属框架上,框架中接有一个阻值为R的电阻,金属棒的电阻为r,其余电阻不计,今对金属棒施一水平恒力F,使金属棒由静止开始运动,求:
(1)金属棒哪端电势高?
(2)金属棒的最大速度v
m
?
(3)金属棒达到最大速度v
m
时立即撤去外力F,这以后电路中释放的热量为多少?
答案
(1)由右手定则得知,CD棒产生的感应电动势方向由C→D,D端相当于电源的正极,电势较高.
(2)金属棒以最大速度运动时产生的感应电动势 E=BLv
m
回路中的感应电流 I=
E
R+r
达到最大速度时金属棒所受外力与安培力大小相等,即
F=F
安
=BIL
由以上各式解得金属棒的最大速度 v
m
=
F(R+r)
B
2
L
2
(3)金属棒停止运动时其动能完全转化为内能,即
Q=
1
2
m
v
2m
=
m
F
2
(R+r)
2
2
B
4
L
4
答:
(1)金属棒D端电势高.
(2)金属棒的最大速度v
m
为
F(R+r)
B
2
L
2
.
(3)金属棒达到最大速度v
m
时立即撤去外力F,这以后电路中释放的热量为
m
F
2
(R+r)
2
2
B
4
L
4
.
举一反三
如图所示电路中,小灯泡L标有“6V,9W”的字样,变阻器的最大电阻为R
1
=12Ω,定值电阻为R
2
=6Ω,电源电动势为ε=12V,内阻为r=1Ω,闭合电键,调节变阻器的滑片,使小灯泡恰能正常发光,求:
(1)电路中的总电流与路端电压,
(2)R
2
两端的电压,
(3)变阻器滑片P移动到b端时,小灯泡的实际功率.
题型:不详
难度:
|
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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.
题型:不详
难度:
|
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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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