如图甲所示,光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定的同一水平面上,两导轨间距L=0.20cm,两导轨的左端之间连接的电阻R=0.40Ω,导轨上停放一质量m=
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如图甲所示,光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定的同一水平面上,两导轨间距L=0.20cm,两导轨的左端之间连接的电阻R=0.40Ω,导轨上停放一质量m=
题型:不详
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如图甲所示,光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定的同一水平面上,两导轨间距L=0.20cm,两导轨的左端之间连接的电阻R=0.40Ω,导轨上停放一质量m=0.10kg的金属杆ab,位于两导轨之间的金属杆的电阻r=0.10Ω,导轨的电阻可忽略不计.整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下.现用一水平外力F水平向右拉金属杆,使之由静止开始运动,在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好,若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示.求金属杆开始运动经t=5.0s时,
(1)通过金属杆的感应电流的大小和方向;
(2)金属杆的速度大小;
(3)外力F的瞬时功率.
答案
(1)由图象可知,t=5.0s时,U=0.40V.
此时电路中的电流(即通过金属杆的电流)I=
U
R
=1.0A
用右手定则判断出,此时电流的方向由b指向a.
(2)金属杆产生的感应电动势E=I(R+r)=0.50V
因E=BLv,所以0.50s时金属杆的速度大小v=
E
BL
=5.0m/s
(3)金属杆速度为v时,电压表的示数应为
U=
R
R+r
BLv
.
由图象可知,U与t成正比,由于R、r、B及L均与不变量,所以v与t成正比,即金属杆应沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动.
金属杆运动的加速度a=
v
t
=1.0m/
s
2
.
根据牛顿第二定律,在5.0s末时对金属杆有:F-BIL=ma,
解得F=0.20N.
此时F的瞬时功率P=Fv=1.0W.
答:(1)通过金属杆的感应电流的大小为1.0A,方向由b指向a.
(2)金属杆的速度大小为5.0m/s.
(3)外力F的瞬时功率为1.0W.
举一反三
某同学设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”,如图(a)所示,它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红灯时的情景.它的工作原理是:当光控开关接收到某种颜色光时,开关自动闭合,且当压敏电阻受到车的压力,它的阻值变化引起电流变化达到一定值时,继电器的衔铁就被吸下,工作电路中的电控照相机就工作,拍摄违规车辆.光控开关未受到该种光照射就自动断开,衔铁不被吸引,工作电路中的指示灯发光.
(1)要记录违规闯红灯的情景,光控开关应在接收到______光(选填“红”、“绿”或“黄”)时自动闭合;
(2)已知控制电路电源电动势为6V,内阻为1Ω,继电器电阻为9Ω,当控制电路中电流大于0.06A时,衔铁会被吸引.则只有质量超过______kg的车辆违规时才会被记录.
题型:不详
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如图所示电路中,电源的内电阻为r,R
1
、R
3
、R
4
均为定值电阻,电表均为理想电表.闭合电键S,滑动变阻器R
2
的滑片向右滑动,电流表和电压表示数变化量的大小分别为△I、△U,下列结论正确的是( )
A.电压表示数变大
B.电流表示数变大
C.
△U
△I
<r
D.
△U
△I
>r
题型:不详
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|
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右图所示为一种测量电阻阻值的电路,其中R
1
、R
2
是未知的定值电阻,R
3
是保护电阻,R是电阻箱,R
x
为待测电阻,V是一只刻度在中央、指针可左右偏转的电压表.闭合电键S
1
、S
2
,调节R,使电压表的指针指在零刻度处,这时电阻箱R的读数为90Ω;将R
1
、R
2
互换后,再次闭合S
1
、S
2
,调节R,使电压表的指针在零刻度处,这时R的读数为160Ω,那么被测电阻R
x
的阻值为______Ω,R
1
:R
2
=______.
题型:卢湾区一模
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在如图的闭合电路中,当滑片P向左移动时,两电表读数的变化是( )
A.V
1
变小,V
2
变大
B.V
1
变大,V
2
变大
C.V
1
变大,V
2
变小
D.V
1
变小,V
2
变小.
题型:不详
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|
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如图所示,甲、乙两图中各对应的同种仪器规格都相同,其中固定电阻R=100Ω,滑动变阻器W的最大阻值为50Ω,电池的电动势E=6V,内阻可忽略,将开关闭合后不正确的是( )
A.调节W的滑臂,甲图中电压表V
1
的示数变化范围为0~6 V
B.调节W的滑臂,乙图中电压表V
2
的示数变化范围为0~6 V
C.甲图中电压表的a接线柱上标着“+”号
D.乙图中电压表的b接线柱上标着“-”号
题型:不详
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