两条光滑平行金属导轨间距d=1.0m,导轨两端分别接有R1=10Ω,R2=10Ω的电阻,磁感应强度B=2T的匀强磁场垂直于轨道平面向纸外,如图所示,导轨上有一根
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两条光滑平行金属导轨间距d=1.0m,导轨两端分别接有R1=10Ω,R2=10Ω的电阻,磁感应强度B=2T的匀强磁场垂直于轨道平面向纸外,如图所示,导轨上有一根
题型:不详
难度:
来源:
两条光滑平行金属导轨间距
d
=1.0m,导轨两端分别接有
R
1
=10Ω,
R
2
=10Ω的电阻,磁感应强度
B
=2T的匀强磁场垂直于轨道平面向纸外,如图所示,导轨上有一根电阻可以忽略的导体杆
MN
,当
MN
杆以
v
=5.0m/s的速度沿导轨向左滑动时,
(1)
MN
杆产生的感应电动势大小为多少?
(2)
MN
杆所受的安培力的大小为多少?
(3)通过电阻
R
1
产生的发热功率为多少?
答案
(1)10V(2)4N(3)10W
解析
(1)
MN
杆产生的感应电动势大小为:
(3分)
(2)
Ω (1分)
A (1分)
MN
杆所受的安培力大小为:
(1分)
(3)通过
R
1
的电流为
I
1
=
I
/2=1A, (2分)
则通过
R
1
产生的发热功率为
(2分)
举一反三
如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,磁感应强度B=0.50T匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.50Ω的电阻,导轨宽度L=0.40m。金属棒ab紧贴在导轨上,现使金属棒ab由静止开始下滑,通过传感器记录金属棒ab下滑的距离h与时间t的关系如下表所示。(金属棒ab和导轨电阻不计,g=10m/s
2
)
时 间t/s
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
下滑距离h/m
0
0.18
0.60
1.20
1.95
2.80
3.80
4.80
5.80
6.80
求:(1)在前0. 4s的时间内,金属棒ab中的平均电动势;
(2)金属棒的质量m;
(3)在前1.60s的时间内,电阻R上产生的热量Q
R
。
题型:不详
难度:
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如图甲所示,在水平面上固定有长为
L
=2m、宽为
d
=1m的金属“U”型导轨,在“U”型导轨右侧
l
=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场,其磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。在
t
=0时刻,质量为
m
=0.1kg的导体棒以
v
0
=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为
μ
=0.1,导轨与导体棒单位长度的电阻均为
λ
=0.2Ω/m,不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响。求:
小题1:导体棒从
t
=0时刻开始向右运动直至末速为零所需的时间;
小题2:导体棒从
t
=0时刻开始向右运动直至末速为零时离左端的位置;
小题3:4s内回路中电流的大小,并判断电流方向;
小题4:4s内回路产生的焦耳热。
题型:不详
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如图(
a
)所示,在光滑水平面上用恒力
F
拉质量1kg的单匝均匀正方形铜线框,在1位置以速度
v
0
=2m/s进入匀强磁场时开始计时
t
=0,此时线框中感应电动势0.8V,在
t
=3
s
时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场。此过程中
v
-
t
图象如图(
b
)所示,那么恒力
F
的大小为_______ N,线框完全离开磁场的瞬间位置3速度为________ m/s。
题型:不详
难度:
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如图所示,在光滑绝缘水平面上,有一铝球以一定的初速度通过有界匀强磁场,则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中(磁场宽度大于金属球的直径),小球( )
A.整个过程都做匀速运动
B.进入磁场过程中球做减速运动,穿出过程中球做加速运动
C.整个过程都做匀减速运动
D.穿出时的速度一定小于初速度
题型:不详
难度:
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两根相距为L=1m的足够长的金属导轨如图所示放置,一组导轨水平,另一组平行导轨与水平面成37°角,拐角处连接一阻值为R=1Ω的电阻。质量均为m=1kg的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ=0.5,导轨电阻不计,两杆的电阻均为R=1Ω。整个装置处于磁感应强度大小为
B=1T,方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨向右匀速运动时,静止的cd杆所受摩擦力为最大静摩擦力,方向沿斜面向下。求此拉力的功率。(重力加速度g=10m/s
2
. 可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
题型:不详
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