如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在一水平面上,两导轨间距L=0.2m,在两导轨左端M、P间连接阻值R=0.4Ω的电阻,导轨上停放一质量m=0.1

如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在一水平面上,两导轨间距L=0.2m,在两导轨左端M、P间连接阻值R=0.4Ω的电阻,导轨上停放一质量m=0.1

题型:不详难度:来源:
如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在一水平面上,两导轨间距L=0.2m,在两导轨左端M、P间连接阻值R=0.4Ω的电阻,导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆CD,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于方向竖直向上磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中.现用一垂直金属杆CD的拉力F沿水平方向拉杆,使之由静止开始向右运动.
(1)若拉力F恒为0.5N,求F的最大功率;
(2)若在拉力F作用下,杆CD由静止开始作加速度a=0.5m/s2的匀加速运动,求在开始运动后的2s时间内通过电阻R的电量.魔方格
答案
(1)当拉力F等于安培力时CD作匀速运动,此时有最大速度vm,F的功率也最大.E=BLvmI=
E
R+r
     F=BIL
       解得:vm=
F(R+r)
B2L2
=25m/s

        故F的最大功率为P=Fvm=12.5W
    (2)杆前进的距离为x=
1
2
at2=1m

         由
.
E
=
△φ
t
=
BLx
t
得:
         Q=
.
I
t=
.
E
R+r
t=
BLx
R+r
=0.2C

答:(1)F的最大功率12.5W;
(2)在开始运动后的2s时间内通过电阻R的电量为0.2C
举一反三
磁卡的词条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区,刷卡器中有检测线圈,当以速度v0刷卡时,在线圈中产生感应电动势.其E-t关系如图所示.如果只将刷卡速度改为
v0
2
,线圈中的E-t关系可能是(  )
魔方格
A.
魔方格
B.
魔方格
C.
魔方格
D.
魔方格
题型:浙江难度:| 查看答案
在如图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r、R1、R2为定值电阻,当滑动变阻器R3的滑动片P由a向b移动时(  )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表和电流表的示数均变大
D.电压表和电流表的示数均变小
魔方格
题型:江苏模拟难度:| 查看答案
如图所示电路中,电路的电压U一定,当滑动变阻器R3的滑片向右移动时,则电流表和电压表的示数为(  )
A.电流表增大,电压表增大
B.电流表减小,电压表增大
C.电流表增大,电压表减小
D.电流表减小,电压表减小
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,由于某一电阻断路,致使电压表和电流表的示数均比该电阻未断时要大,则这个断路的电阻可能是(  )
A.R1B.R2C.R3D.R4
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图甲所示的电路中,电源E为一内阻较大的特殊电源,电动势恒定,电压表的内阻很大,对电路的影响可以不计;R为电阻箱,阻值范围为0~9 999Ω;R0是定值电阻.图乙是电压表示数的倒数
I
U
随外电路电阻的倒数
I
R+R0
变化的图线.

魔方格

(1)图线的纵轴截距和斜率分别表示什么物理量并说明其意义.
(2)根据图乙,求出电源的电动势E和内阻r.
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