(17分)如图所示,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为l,左侧接一阻值为R的电阻.区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为s.
题型:不详难度:来源:
(17分)如图所示,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为l,左侧接一阻值为R的电阻.区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为s.一质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上,与导轨垂直且接触良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v为金属棒速度)的水平外力作用,从磁场的左边界由静止开始运动,测得电阻两端电压随时间均匀增大.(已知:l=1 m,m=1 kg,R=0.3 Ω,r=0.2 Ω,s=1 m)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200201/20200201164349-82782.jpg) (1)分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动; (2)求磁感应强度B的大小; (3)若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v=v0-x,且棒在运动到ef处时恰好静止,则外力F作用的时间为多少? (4)若在棒未出磁场区域时撤出外力,画出棒在整个运动过程中速度随位移变化所对应的各种可能的图线. |
答案
(1)见解析 (2)0.5 T (3)1 s (4)见解析 |
解析
举一反三
如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度的大小均为B,方向相反且均垂直于纸面,MN、PQ为其边界,两边界相距l。边长也为l的正方形闭合导线框abcd在外力作用下,以速度v匀速向右运动,规定线框中的电流顺时针方向为正方向,在i--t图像中画出图示位置起感应电流随时间变化的示意图。![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200201/20200201164330-44081.png) |
如图甲所示,两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置,导轨间距L=1m,两导轨的上端间接有电阻,阻值R=2Ω,虚线OO"下方是垂直于导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度B=2T。现将质量为m=0.1Kg,电阻不计的金属杆ab,从OO"上方某处由静止释放,金属杆在下落过程中与导轨保持良好接触,且始终保持水平,不计导轨电阻,已知金属杆下落0.4m的过程中加速度a与下落距离h的关系如图乙所示,g=10m/s2,求:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200201/20200201164327-94383.gif) 小题1:金属杆刚进入磁场时的速度多大? 小题2:金属杆下落0.4m的过程中,电阻R上产生了多少热量 |
如图所示,PQ、MN是两条平行金属轨道,轨道平面与水平面的夹角为θ,轨道之间连接电阻R。在空间存在方向垂直于轨道平面的匀强磁场。金属杆ab以一定的初速度沿轨道从底端上滑的过程中,金属棒克服重力做功W1,动能的减小量为ΔE,回路中的电流产生的热量为Q1,金属杆与轨道间摩擦产生的热量为Q2。则下列关系式中正确的是( ) A. W1+Q1=ΔE+Q2 B.W1+ΔE=Q1+Q2 C.W1-ΔE=Q1+Q2 D.W1+Q1=ΔE-Q2![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200201/20200201164317-91217.png) |
如图所示,在水平地面MN上方空间存在一垂直纸面向里、磁感应强度B=1T的有界匀强磁场区域,上边界EF距离地面的高度为H .正方形金属线框abcd的质量m = 0.02kg、边长L = 0.1m(L<H),总电阻R = 0.2Ω,开始时线框在磁场上方,ab边距离EF高度为h,然后由静止开始自由下落,abcd始终在竖直平面内且ab保持水平.求线框从开始运动到ab边刚要落地的过程中(g取10m/s2)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200201/20200201164254-30265.gif) 小题1:若线框从h=0.45m处开始下落,求线框ab边刚进入磁场时的加速度; 小题2:若要使线框匀速进入磁场,求h的大小; 小题3:求在(2)的情况下,线框产生的焦耳热Q和通过线框截面的电量q |
如图甲所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置.两导轨间距为L,M、P 两点间接有阻值为R的电阻,面MPQN与水平面的夹角为θ.一根质量为m的均匀直金属杆 放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略.让 杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200201/20200201164235-78512.jpg) 小题1:求 杆在下滑过程中可以达到的最大速度值; 小题2:在 杆加速下滑时,当 杆的速度大小为 时,求此时 杆加速度的大小. |
最新试题
热门考点