(18分)如图所示,间距为L、电阻不计的足够成双斜面型平行导轨,左导轨光滑,右导轨粗糙,左、右导轨分别与水平面成α、β角,分别有垂直于导轨斜面向上的磁感应强度为

(18分)如图所示,间距为L、电阻不计的足够成双斜面型平行导轨,左导轨光滑,右导轨粗糙,左、右导轨分别与水平面成α、β角,分别有垂直于导轨斜面向上的磁感应强度为

题型:不详难度:来源:
(18分)如图所示,间距为L、电阻不计的足够成双斜面型平行导轨,左导轨光滑,右导轨粗糙,左、右导轨分别与水平面成α、β角,分别有垂直于导轨斜面向上的磁感应强度为B1、B2的匀强磁场,两处的磁场互不影响。质量为m、电阻均为r的导体ab、cd与两平行导轨垂直放置且接触良好。ab棒由静止释放,cd棒始终静止不动。求:
(1)ab棒速度大小为v时通过cd的电流大小和cd棒受到的摩擦力大小。
(2)ab棒匀速运动时速度大小及此时cd棒消耗的电功率。

答案
(1)
(2)
解析

试题分析:(1)当导体棒ab的速度为v时,其切割磁感线产生的感应电动势大小为:
E=B1Lv…①
导体棒ab、cd串联,由全电路欧姆定律有:… ②
联立①②式解得流过导体棒cd的电流大小为:…③
导体棒cd所受安培力为:F2=B2IL…④
若mgsinβ>F2,则摩擦力大小为:
…⑤
若mgsinβ≤F2,则摩擦力大小为:
…⑥
(2)设导体棒ab匀速运动时速度为v0,此时导体棒ab产生的感应电动势为:
E0=B1Lv0…⑦
流过导体棒ab的电流大小为:…⑧
导体棒ab所受安培力为:F1=B1I0L…⑨
导体棒ab匀速运动,满足:mgsinα-F1=0…⑩
联立⑦⑧⑨⑩式解得:
此时cd棒消耗的电功率为:
举一反三
如图所示,三个相同的金属圆环内存在着不同的有界匀强磁场,虚线表示环的某条直径,已知所有磁场的磁感应强度随时间变化关系都满足B=kt,磁场方向如图所示. 测得A环内感应电流强度为I,则B环和C环内感应电流强度分别为(  )
A.IB=I、IC=0B.IB=I、IC=2IC.IB=2I、IC=2ID.IB=2I、IC=0

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如右图所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图.将铜盘放在磁场中,让磁感线垂直穿过铜盘;图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一竖直平面内;转动铜盘,就可以使闭合电路获得电流.若图中铜盘半径为L,匀强磁场的磁感应强度为B,回路总电阻为R,从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω.则下列说法正确的是(  )
A.回路中有大小和方向周期性变化的电流
B.回路中电流大小恒定,且等于
C.回路中电流方向不变,且从a导线流进灯泡,再从b导线流向旋转的铜盘
D.若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场,不转动铜盘,灯泡中一定有电流流过

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如图所示,在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,固定着两根水平金属导轨ab和cd,导轨平面与磁场方向垂直,导轨间距离为L,在导轨左端a、c间连接一个阻值为R的电阻,导轨电阻可忽略不计。在导轨上垂直导轨放置一根金属棒MN,其电阻为r,用外力拉着金属棒向右匀速运动,速度大小为v。已知金属棒MN与导轨接触良好,且运动过程中始终与导轨垂直。则在金属棒MN运动的过程中

A.金属棒MN中的电流方向为由M到N  
B.电阻R两端的电压为BLv
C.金属棒MN受到的安培力大小为
D.电阻R产生焦耳热的功率为
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调压变压器是一种自耦变压器,它的构造如图所示.线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上,AB间加上正弦交流,交流电压有效值恒定为U,移动滑动触头P的位置,就可以调节输出电压.在输出端连接了滑动变阻器R,变阻器的滑动触头为Q,图中的电表均为理想交流电表,则(  )
A.保持P的位置不动,将Q向下移动时,电流表的读数变小
B.保持P的位置不动,将Q向下移动时,电压表的读数变小
C.保持Q的位置不动,将P沿逆时针方向移动时,电流表的读数变大
D.保持Q的位置不动,将P沿逆时针方向移动时,电压表的读数变小

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如图所示,开始时L1和L2均能发光,当滑动变阻器的滑片P向上移动时,则

A  L1、L2都变亮。       B.流过L1的电流变小。
C. L1变亮,L2变暗。     D.L1变暗,L2变亮。
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