如图甲所示,不计电阻的平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=l m,上端接有电阻R=3Ω,虚线OO"下方是垂直于导轨平面的匀强磁场.现将质量m=0.25kg、电阻
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如图甲所示,不计电阻的平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=l m,上端接有电阻R=3Ω,虚线OO"下方是垂直于导轨平面的匀强磁场.现将质量m=0.25kg、电阻
题型:不详
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如图甲所示,不计电阻的平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=l m,上端接有电阻R=3Ω,虚线OO"下方是垂直于导轨平面的匀强磁场.现将质量m=0.25kg、电阻r=1Ω的金属杆ab,从OO"上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落过程中始终与导轨保持良好接触,杆下落过程中的v-t图象如图乙所示,重力加速度g取10m/s
2
.求:
(1)金属杆ab刚进入磁场时的速度大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)杆在磁场中下落0.2s的过程中电阻R产生的热量.
答案
(1)由图象可知,杆自由下落1s进入磁场以v=10m/s做匀速运动.
答:金属杆ab刚进入磁场时的速度大小为10m/s.
(2)回路中产生的电动势为:E=BLv,
杆所受安培力为:F
安
=BIL
根据平衡条件有:mg=F
安
代入数据解得:B=1T.
答:磁感应强度B的大小为1T.
(3)回路中的电流为:
I=
BLv
R
电阻R产生的热量为:Q=I
2
Rt=3.75J
答:杆在磁场中下落0.2s的过程中电阻R产生的热量为:3.75J.
举一反三
如图所示,电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内.MO间接有阻值为R=3Ω的电阻.导轨相距d=lm,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感强度B=0.5T.质量为m=0.1kg,电阻为r=lΩ的导体棒CD垂直于导轨放置,并接触良好.用平行于 MN的恒力F=1N向右拉动CD.CD受摩擦阻力f恒为0.5N.求
(1)CD运动的最大速度是多少?
(2)当CD到最大速度后,电阻R消耗的电功率是多少?
(3)当CD的速度为最大速度的一半时,CD的加速度是多少?
题型:不详
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如图所示,AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨,两导轨间的距离为L,导轨平面与水平面的夹角为θ,在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B,在导轨的 AC端连接一个阻值为 R的电阻,一根质量为m、垂直于导轨放置的金属棒ab,从静止开始沿导轨下滑,求此过程中ab棒的最大速度.已知ab与导轨间的动摩擦因数为μ,导轨和金属棒的电阻都不计.
题型:不详
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如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a,磁感应强度的大小为B.一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置沿水平向右方向以速度v匀速穿过磁场区域,在下图中线框A、B两端电压U
AB
与线框移动距离x的关系图象正确的是( )
A.
B.
C.
D.
题型:不详
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如图所示,有一长2米,宽0.5米的长方形金属框cdef,在它上面放置一根直导线ab,导线在框架上无摩擦地滑动,框架的导线都是用0.1欧/米的导体材料做成,整个框架置于磁感强度B为1.04特的匀强磁场中.让导线ab从框架中央位置开始以V=0.25米/秒的速度向右匀速运动,到达a′b′位置(bb′=0.75米)时,问:(1)此时导线ab中产生的感应电动势大小?
(2)此时导线ab中感应电流多大?
(3)当导线ab从框架中央位置到达a′b′位置的过程中,导线ab所受的外力F发生怎样的变化?
题型:不详
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一客机从北京到长沙往返飞行,下列判断正确的是( )
A.客机在飞行过程中,飞机是一个等势体
B.客机从北京飞往长沙的过程中,飞行员左侧机翼端的电势高于右侧机翼端的电势
C.客机从长沙飞往北京的过程中,飞行员右侧机翼端的电势高于左侧机翼端的电势
D.若左右机翼端点间的距离为l,飞机的速度为v,客机飞到长沙与北京中点处的磁感应强度为B,则飞机切割磁感线产生的电势为为E-Blv
题型:不详
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