如图所示,两根竖直固定的足够长的金属导轨ad和bc相距L=0.2m,另外两根水平金属杆MN和EF的质量均为m=10-2kg,可沿导轨无摩擦地滑动,MN杆和EF杆

如图所示,两根竖直固定的足够长的金属导轨ad和bc相距L=0.2m,另外两根水平金属杆MN和EF的质量均为m=10-2kg,可沿导轨无摩擦地滑动,MN杆和EF杆

题型:不详难度:来源:
如图所示,两根竖直固定的足够长的金属导轨ad和bc相距L=0.2m,另外两根水平金属杆MN和EF的质量均为m=10-2kg,可沿导轨无摩擦地滑动,MN杆和EF杆的电阻均为0.2Ω(竖直金属导轨的电阻不计),EF杆放置在水平绝缘平台上,整个装置处于匀强磁场内,磁场方向垂直于导轨平面向里,磁感应强度B=1.0T,现让MN杆在恒定拉力作用下由静止开始向上加速运动,当MN杆加速到最大速度时,EF杆对绝缘平台的压力为零(g取10m/s2
(1)定性说明在达到最大速度前MN杆的运动性质(不用说明理由);
(2)达到最大速度时,拉力对MN杆做功的功率为多大?魔方格
答案
(1)MN杆做变加速运动,加速度逐渐减小,速度逐渐增大. 
(2)对MN杆:F=mg+F
对EF杆:F=mg
所以F=2mg.
F=BIL
I=
BLv
2R

v=
2mgR
B2L2
=1m/s

P=Fv=0.1W.
答:(1)MN杆做变加速运动,加速度逐渐减小,速度逐渐增大.
(2)达到最大速度时,拉力对MN杆做功的功率为0.1W.
举一反三
如图所示,一个水平放置的“∠”型光滑导轨固定在磁感应强度为B的匀强磁场中,ab是粗细、材料与导轨完全相同的导体棒,导体棒与导轨接触良好.在外力作用下,导体棒以恒定速度v向右平动,以导体棒在图中所示位置的时刻作为计时起点,则回路中感应电动势E、感应电流I、导体棒反受外力的功率P和回路中产生的焦耳热Q随时间变化的图象中正确的是(  )
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A.
魔方格
B.
魔方格
C.
魔方格
D.
魔方格
粗细均匀的电阻丝电阻为R,围成n匝边长为a的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场分界线MN位于线框中央,左右两边磁场的磁感应强度大小均为B,方向垂直于线框平面,如图所示.现使线框以大小为v的恒定速度向右平移a/2,则在此过程中穿过线框的磁通量的变化为______,克服安培力做的功为______.魔方格
如图放置的两条平行光滑的导轨,两导轨间距为L=0.5m,导轨电阻不计,导体棒ab、cd与导轨垂直放置,金属棒ab质量为0.1kg,cd质量为0.2kg,闭合回路有效电阻为0.2Ω,用长为D=0.3m的绝缘丝线将两棒系住,金属导轨与水平方向夹角为30°,磁感应强度大小恒定为0.4T,方向与导轨所在平面垂直.开始时两棒静止,剪连接两棒的丝线后,保持cd棒不动,ab棒在的外力作用下沿斜面向上运动,当速度达到1.5m/s的后保持匀速直线运动,此时cd也自由释放.(不计感应电流磁场的影响,g取10m/s2
(1)棒cd自由释放的瞬间,其电流方向如何?cd棒所受的安培力多大?
(2)设斜面足够长,试求cd棒的最终速度.魔方格
如图所示,平行的光滑金属导轨EF和GH相距L,处于同一竖直平面内,EG间接有阻值为R的电阻,轻质金属杆ab长为2L,紧贴导轨竖直放置.在离b端L/2处固定套有一质量为m的小球.整个装置处于与导轨平面垂直、磁感应强度为 B的匀强磁场中,当ab杆由静止开始紧贴导轨绕b端向右倒下至水平位置时,球的速度为v.若导轨足够长,导轨及金属杆电阻不计,在此过程中通过电阻R的电量为______,金属杆离开导轨EF前的一瞬间,通过R的电流强度为______.魔方格
研究表明,地磁场对鸽子辨别方向起到重要作用,鸽子身体电阻约为1000Ω,当它在地磁场中展翅飞行时,会切割磁感线,因而两翅之间会产生感应电动势,这样,鸽子体内灵敏的感受器官即可根据感应电动势的大小来判别其飞行方向.若地磁场的磁感应强度大小为5×10-5T,当鸽子以20m/s的速度飞行时,两翅间的感应电动势的最大值约为(  )
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