(10分)如图甲所示, 两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上,间距L=0.2m,一端通过导线与阻值为R=1Ω的电阻连接;导轨上放一质量为m=0.5kg
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(10分)如图甲所示, 两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上,间距L=0.2m,一端通过导线与阻值为R=1Ω的电阻连接;导轨上放一质量为m=0.5kg
题型:不详
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(10分)如图甲所示, 两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上,间距L=0.2m,一端通过导线与阻值为R=1Ω的电阻连接;导轨上放一质量为m=0.5kg的金属杆,金属杆与导轨的电阻均忽略不计.整个装置处于竖直向上的大小为B=0.5T的匀强磁场中.现用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上,金属杆运动的v-t图象如图乙所示.(取重力加速度g=10m/s
2
)求:
(1)t=10s时拉力的大小.
(2)t=10s时电路的发热功率.
答案
(1)0.24N(2)
解析
(10分)
(1)由v-t图象可知:
---------------------(1分)
由牛顿第二定律:
-----------------------(1分)
---------(1分)
-----------(1分)
---------(1分)
(或由图可知,t=10s时,v=4m/s) ------------------------(1分)
联立以上各式,代入数据得:
=0.24N ------------------------(2分)
(2)
------------------------(2分)
举一反三
如图7所示,足够长的两条平行金属导轨竖直放置,其间有与导轨平面垂直的匀强磁场,两导轨通过导线与电流表A
1
、线圈M接在一起。N是绕在“□”形铁芯上的另一线圈,它与电流表A
2
组成闭合回路。现有一金属棒ab由静止释放,沿导轨下滑,下滑过程中与导轨接触良好,在ab下滑的过程中( )
A.通过电流表A
1
的电流是从左端流入的
B.通过电流表A
2
的电流是从左端流入的
C.电流表A
1
的示数逐渐增大
D.电流表A
2
的示数逐渐增大
题型:不详
难度:
|
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(11分)如图11所示,两根电阻忽略不计的平行光滑金属导轨ab、cd置于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,两导轨间的距离L=0.6m。电阻R=2Ω,金属杆MN阻值r=1Ω,当用外力F拉着金属杆MN沿两条导轨向右匀速滑动,速度v=10m/s,产生
的感应电动势为3V。求:
(1)磁场的磁感应强度B为多少?
(2)导体杆MN所受的拉力多大?
题型:不详
难度:
|
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(16分)如图所示,相距为
l
=1 m的光滑平行金属导轨水平放置,一部分处在垂直于导轨平面的匀强磁场中
,OO′是磁场的边界,磁感应强度为B=0.5 T,导轨左端接有定值电阻R=0.5 Ω,导轨电阻忽略不计,在磁场边界OO′处垂直于导轨放置一根质量为m=1 kg、电阻也为0.5 Ω的金属杆ab,
(1)若ab杆在恒力F=2 N的作用下,从OO′边界由静止开始向右运动,通过x=1 m的距离到达cd位置时获得v
1
=1 m/s的速度,若不考虑整个装置向外的电磁辐射,求此过程中外接电阻上产生的热量Q和到达cd时导体棒的加速度a;
(2)若使ab杆从边界OO′处由静止开始做加速度为a=2 m/s
2
的匀加速直线运动,请你写出所施加的外力F与时间t的关系式;当ab杆通过x=1 m的距离到达cd位置时,求外力的瞬时功率.
题型:不详
难度:
|
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(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
=0.5
v
+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)
(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
=
v
0
-
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.
题型:不详
难度:
|
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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。
题型:不详
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