如图所示,足够长的光滑平行金属导轨cd和ef,水平放置且相距L,在其左端各固定一个半径为r的四分之三金属光滑圆环,两圆环面平行且竖直。在水平导轨和圆环上各有一根
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如图所示,足够长的光滑平行金属导轨cd和ef,水平放置且相距L,在其左端各固定一个半径为r的四分之三金属光滑圆环,两圆环面平行且竖直。在水平导轨和圆环上各有一根
题型:不详
难度:
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如图所示,足够长的光滑平行金属导轨cd和ef,水平放置且相距L,在其左端各固定一个半径为r的四分之三金属光滑圆环,两圆环面平行且竖直。在水平导轨和圆环上各有一根与导轨垂直的金属杆,两金属杆与水平导轨、金属圆环形成闭合回路,两金属杆质量均为m,电阻均为R,其余电阻不计。整个装置放在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。当用水平向右的恒力F=
mg拉细杆a,达到匀速运动时,杆b恰好静止在圆环上某处,试求:
(1)杆a做匀速运动时,回路中的感应电流I;
(2)杆a做匀速运动时的速度v;
(3)杆b静止的位置距圆环最低点的高度h。
答案
(1)
(2)
(3)
解析
试题分析:⑴匀速时,拉力与安培力平衡,F=BIL
得:
(3分)
⑵金属棒a切割磁感线,产生的电动势E=BLv
回路电流
联立得:
(3分)
⑶平衡时,棒和圆心的连线与竖直方向的夹角为θ,
得:θ=60°
(3分)
点评:难度中等,明确导体棒匀速运动时拉力与安培力平衡,结合受力平衡问题求解
举一反三
如图所示,一金属方框abcd从离磁场区域上方高h处自由下落,然后进入与线框平面垂直的匀强磁场中。在进入磁场的过程中,可能发生的情况是
A.线框做变加速运动
B.线框做匀加速运动
C.线框做匀减速运动
D.线框做匀速运动
题型:不详
难度:
|
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如图所示,竖直放置、宽度
L
=1.0m的框架上,放有一质量
m
=0.1kg、电阻
R
=1.0Ω的导体棒MN,它们处于磁感应强度
B
=1.0T的匀强磁场中,磁场方向与框架平面垂直。用电动机无初速牵引导体棒上升,当上升到
h
=3.8m时,获得稳定的速度,导体棒上产生的热量
Q
=2.0J,电动机牵引棒时,电压表、电流表的读数分别为
U
=7.0V、
I
=1.0A,电动机内阻
r
=1.0Ω。不计其它电阻及一切摩擦,导体棒与框架始终接触良好,取重力加速度
g
=10 m/s
2
。求:
(1)棒能达到的稳定速度的大小
v
;
(2)棒从静止至达到稳定速度所需要的时间
t
。
题型:不详
难度:
|
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如图所示,阻值为R的金属棒垂直放在水平光滑金属导轨上,导轨电阻不计,匀强磁场垂直导轨平面。金属棒从图示位置ab分别以v和2v的速度沿导轨匀速滑到a
1
b
1
位置,则在这两次过程中
A.回路电流I
1
:I
2
=1:2
B.产生热量Q
1
:Q
2
=1:2
C.通过金属棒任一截面的电荷量q
1
:q
2
=1:2
D.外力功率P
1
:P
2
=1:2
题型:不详
难度:
|
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如图所示,两根竖直固定的金属导轨ad和bc相距l
=
0.2m,另外两根水平金属杆MN和EF可沿导轨无摩擦地滑动,MN杆和EF杆的电阻分别为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,回路NMEF置于匀强磁场内,磁场方向垂直于导轨平面向里,磁感应强度B=1T,试求:
(1)EF杆不动,MN杆以0.1m/s的速度向上运动时,杆MN两端哪端的电势高?MN两端电势差为多大?
(2)当MN杆和EF杆的质量均为m
=
10
-2
kg。MN杆须有多大的速度向上运动时,EF杆将开始向上运动?此时拉力的功率为多大?
题型:不详
难度:
|
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如图所示,长L
1
宽L
2
的矩形线圈电阻为R,处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘,线圈与磁感线垂直。将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场,求:①拉力F大小;②拉力的功率P;③拉力做的功W;④线圈中产生的电热Q;⑤通过线圈某一截面的电荷量q。
题型:不详
难度:
|
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