如图所示,倾角θ=30°、宽度L=1m的足够长为U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T、范围充分大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上.现用一平行导轨

如图所示,倾角θ=30°、宽度L=1m的足够长为U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T、范围充分大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上.现用一平行导轨

题型:松江区模拟难度:来源:
如图所示,倾角θ=30°、宽度L=1m的足够长为U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T、范围充分大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上.现用一平行导轨的牵引力F,牵引一根质量m=0.2kg、电阻R=1Ω、垂直导轨的金属棒ab,由静止沿导轨向上移动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直,不计导轨电阻及一切摩擦).问:
(1)若牵引力为恒力,且F=9N,求金属棒达到的稳定速度v1
(2)若牵引力功率恒为72W,求金属棒达到的稳定速度v2
(3)若金属棒受向上拉力在斜面导轨上达到某一速度时,突然撒力,此后金属棒又前进了0.48m,其间,即从撒力至棒速为0时止,金属棒发热1.12J.问撒力时棒速v3多大?魔方格
答案
(1)恒力拉动到匀速时:
由平衡方程:F=mgsinθ+BIL
9=mgsinθ+
B2L2v1
R
 
解得υ1=8m/s
(2)恒功率拉动到匀速时:
平衡方程,F=
P
v2
=mgsinθ+
B2L2v2
R

得υ2=8m/s (υ2=-9m/s舍去)
(3)设撤力后棒向前滑行的最大距离为S,此过程发热Q,则
1
2
32=mgSsinθ+Q
解得:υ3=4m/s
答:(1)若牵引力为恒力,且F=9N,则金属棒达到的稳定速度8m/s;
(2)若牵引力功率恒为72W,则金属棒达到的稳定速度8m/s;
(3)若金属棒受向上拉力在斜面导轨上达到某一速度时,突然撒力,此后金属棒又前进了0.48m,其间,即从撒力至棒速为0时止,金属棒发热1.12J.则撒力时棒速v3为4m/s.
举一反三
如图是交流发电机的示意图.线圈abcd在磁场中匀速转动产生交流电.线圈的ab边和cd边连在两个金属滑环上,两个滑环通过金属片做的电刷和外电路相连.当线圈沿逆时针方向转动时,关于电流方向以下判断正确的是(  )
魔方格
题型:东城区三模难度:| 查看答案
题型:德州模拟难度:| 查看答案
题型:黄浦区模拟难度:| 查看答案
题型:嘉定区一模难度:| 查看答案
A.当线圈转到图甲的位置时,线圈中的电流方向为d-c-b-a
B.当线圈转到图乙的位置时,线圈中的电流方向为a-b-c-d
C.当线圈转到图丙的位置时,线圈中的电流方向为d-c-b-a
D.当线圈转到图丁的位置时,线圈中的电流方向为a-b-c-d
一个质量m=0.1kg的正方形金属框总电阻R=0.5Ω,金属框从表面绝缘且光滑的斜面顶端(金属框上端与AA′重合)由静止开始沿斜面下滑,下滑过程中穿过一段边界与斜面底边BB′平行、宽度与线框边长相同的匀强磁场后滑至斜面底端(金属线框下边与BB′重合),设金属框在下滑过程中的速度为v,与其对应的位移为s,整个运动过程的v2-s图象如图所示,已知匀强磁场方向垂直斜面向上,取g=10m/s2

魔方格

(1)根据v2-s图象所提供的信息,计算出斜面倾角θ和磁场宽度d.
(2)匀强磁场的磁感应强度多大?
如图甲所示,一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内,线框的右边紧贴着磁场边界,t=O时刻对线框施加一水平向右的外力F,让线框从静止开始做匀加速直线运动,在t0时刻穿出磁场;图乙为外力F随时间变化的图象,若线框质量为m、电阻为R,图象中的F、t0 也为已知量,则在穿出磁场时的速度V=______,匀强磁场的磁感强度B=______.魔方格
A、如图,一U型光滑足够长的金属导轨与水平面成30°角,导轨的上面有一电阻R,导轨间距为L,一质量为m,电阻为r的金属棒跨搁在导轨上,整个装置处于垂直于导轨的斜向上的匀强磁场B中,现将金属棒自静止释放,在其运动的过程中,最大加速度为______,最大速度为______.魔方格
如图所示,相距均为d的三条水平虚线L1与L2、L2与L3之间分别有垂直纸面向外、向里的匀强磁场,磁感应强度大小均为B、一个边长也是d的正方形导线框,从L1上方一定高处由静止开始自由下落,当ab边刚越过L1进入磁场时,恰好以速度v1做匀速直线运动;当ab边在越过L2运动到L3之前的某个时刻,线框又开始以速度v2做匀速直线运动,在线框从进入磁场到速度变为v2的过程中,设线框的动能变化量大小为△Ek,重力对线框做功大小为W1,安培力对线框做功大小为W2,下列说法中正确的有(  )
题型:不详难度:| 查看答案
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A.在导体框下落过程中,由于重力做正功,所以有v2>v1
B.从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中,线框动能的变化量大小为△Ek=W2-W1
C.从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中,线框动能的变化量大小为△Ek=W1-W2
D.从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中,机械能减少了W1+△Ek