如图,相距L=1m、电阻不计的平行光滑长金属导轨固定在绝缘水平面上,两导轨左端间接有阻值R=2Ω的电阻,导轨所在区域内加上与导轨所在平面垂直、方向相反的匀强磁场
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如图,相距L=1m、电阻不计的平行光滑长金属导轨固定在绝缘水平面上,两导轨左端间接有阻值R=2Ω的电阻,导轨所在区域内加上与导轨所在平面垂直、方向相反的匀强磁场
题型:不详
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如图,相距L=1m、电阻不计的平行光滑长金属导轨固定在绝缘水平面上,两导轨左端间接有阻值R=2Ω的电阻,导轨所在区域内加上与导轨所在平面垂直、方向相反的匀强磁场,磁场宽度d均为0.6m,磁感应强度大小B
1
=
T、B
2
=0.8T。现有电阻r=1Ω的导体棒ab垂直导轨放置且接触良好,当导体棒ab从边界MN进入磁场后始终以速度
m/s作匀速运动,求:
⑴棒ab在磁场B
1
中时克服安培力做功的功率;
⑵棒ab经过任意一个磁场B
2
区域过程中通过电阻R的电量;
⑶棒ab在磁场中匀速运动时电阻R两端电压的有效值。
答案
(1)
(2)0.16C(3)2V
解析
试题分析:(1)在磁场B
1
中:
(1分)
(1分)
(1分)
W (2分)
⑵ 在磁场B
2
中:
(1分)
(1分)
="0.16C" (2分)
⑶设棒ab产生电动势的有效值为E
在磁场B
1
中产生的电动势
=
V (1分)
在磁场B
2
中产生的电动势
V (1分)
回路在一个周期T内产生的焦耳热
(2分)
解得:电动势的有效值
=3V (1分)
电阻R两端电压的有效值为
V
点评:导体棒切割磁感线产生感应电动势,闭合回路中有感应电流,因此由焦耳定律可求出电阻产生的热量.由安培力公式可得知拉力大小,从而算出拉力做的功.由于磁 场方向在变化,所以产生的感应电流方向也在变,因此根据法拉第电磁感应定律去算出电动势大小,再得出电流大小.而通过电阻的电量则由平均电流与时间的关系 得出.
举一反三
如图所示, 金属导轨是由倾斜和水平两部分圆滑相接而成, 倾斜部分与水平夹角q =37°,导轨电阻不计。abcd矩形区域内有垂直导轨平面的匀强磁场,bc =" ad" =" s" =" 0.20" m。导轨上端搁有垂直于导轨的两根相同金属杆P
1
、P
2
,且P
1
位于ab与P
2
的中间位置,两杆电阻均为R,它们与导轨的动摩擦因数m =" 0.30," P
1
杆离水平轨道的高度h =" 0.60m," 现使杆P
2
不动,让P
1
杆静止起滑下,杆进入磁场时恰能做匀速运动,最后P
1
杆停在AA¢位置。
求:
(1)P
1
杆在水平轨道上滑动的距离x;
(2)P
1
杆停止后,再释放P
2
杆,为使P
2
杆进入磁场时也做匀速运动,事先要把磁场的磁感应强度大小调为原来的多少倍?
(3)若将磁感应强度B调为原来3倍,再释放P
2
,问P
2
杆是否有可能与P
1
杆不碰撞? 为什么?
题型:不详
难度:
|
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如图所示,男女两位同学一起摇绳,男同学站在女同学们的正东方向,两位同学分别捏住绝缘的长金属导线的两端迅速摇动,若金属导线两端连接在一个灵敏电流表的两个接线柱上.下述说法中正确的是
A.摇动过程中导线中的电流方向始终不改变
B.摇动过程中导线中的电流是交变电流
C.若两同学加快摇动金属导线,其他条件不变,则流过电流表的电流将变大
D.若两同学改为南北方向站立摇绳,其他条件不变 ,则流过电流表的电流将变大
题型:不详
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半圆形导轨竖直放置,不均匀磁场水平方向并垂直于轨道平面,一个金属环在轨道内来回滚动,如图所示,若空气阻力不计,则
A.金属环做等幅振动
B.金属环做减幅振动
C.金属环做增幅振动
D.无法确定
题型:不详
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如图所示,矩形闭合金属框
abcd
的平面与匀强磁场垂直,若
ab
边受竖直向上的磁场力的作用,则可知线框的运动情况是
A.向左平动进入磁场
B.向右平动退出磁场
C.沿竖直方向向上平动
D.沿竖直方向向下平动
题型:不详
难度:
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如图所示为两根竖直地放置在地面上的金属框架,框架的上端接有一电容量为C的电容器。框架上有一质量为m,长为L的金属棒,平行于地面放置,与框架接触良好无摩擦,棒离地面高度为h。强度为B的匀强磁场与框架平面相垂直。开始时电容器不带电。自静止起将棒释放,问棒落到地面需要多少时间?
题型:不详
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