(17分)如圖所示,3條平行導軌MN、CD、EF在同一平面內,MN與CD相距為d1=8.3cm,CD與EF相距為d2=20.0cm,導軌及導體桿電阻忽略不計,M、E間連接電阻R1=10Ω,N、D間連接電阻R2=20Ω,導體桿ab橫跨在3條導軌上,與3條導軌垂直且接觸良好,桿的a端到EF的接觸點b間的距離l=40.0cm?臻g充滿勻強磁場,磁感應強度大小B=0.5T,方向如圖示。
(1)若導體在勻強磁場中勻速向右運動,速度大小v=4.0m/s,求通過電阻R1、R2的電流大小。
(2)若導體桿以b為軸,在導軌所在平面內沿順時針方向轉動90°角(導軌MN和CD都足夠長),求此過程中向上和向下通過電阻R1、R2的電荷量分別為多少。
解析:
(1)(2分)
(2分)
(2)在穿過閉合電路的磁通量發生變化的過程中,磁感應電動勢的平均值為
感應電流的平均值為
(2分)
通過電路某截面的總電量(2分)
在a端轉至與MN相交之前,功過電阻R1、R2的電流方向都向下,流過它們的電量分別是(2分)
在a端從與MN相交轉至與CD相交的過程中,電阻R1、R2串聯,通過電阻R1的電流方向仍向下,而通過R2電阻的電流方向向上。流過它們的電量相等,是
(2分)
對電阻R1來說,兩階段電流方向相同,均向下,所以
向上通過R1的電量為0(1分)
故:向上通過R1的電量為0,向下通過R1的電量為2.24×10-3C
向上通過R2的電量為2.4×10-4C,向下通過R2的電量為5×10-4C
科目:高中物理 來源: 題型:
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖所示,兩根正對的距離為L=1m的平行金屬直物直MN、M’、N'位于同一水平面上,兩端M、M’之間接一阻值為R=4的定值電阻,NN’端與兩條位于豎直平面內的半徑均為Ro=0.4m的半圓形光滑金屬習口直NP, N' P’平滑連接直軌道的右側處于豎直向下、磁感應強度為B=1T的勻強磁場中,磁場區域的寬度為s=0.5m,且其右邊界與NN’重合.現有一質量為m=lkg,電阻為r=1
的一導體桿ab靜止在距磁場的左邊界也為s處.在與桿垂直的,水平向右且大小為38N的恒力F作用下ab桿開始運動.當運動至磁場右邊界時撤去F,結果導休桿ab恰好能以最小的速度通過半圓形習U首的最高點PP'.已知導體桿ab在運動過程中與輛連接觸良好,且始終與軌道垂直,導體桿ab與直軌道之間的動摩擦因數為
=02,軌道的電阻可忽略不計,重力加速度g取l Om/s2,求:
(1)ab剛進入磁場時桿中電流的大小和方向;
(2)a6穿過磁場的過程中,通過ab桿的電量;
(3)ab穿過磁場的過程中,ab桿損失的機械能和電阻R上產生的焦耳熱.
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科目:高中物理 來源:2012年四川省資陽市高考物理三模試卷(解析版) 題型:解答題
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