如图所示,两光滑平行导电导轨水平放置于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场与导轨所在平面垂直.已知金属棒ab能沿导轨自由移动,且导轨一端跨接一个定值电阻R,金属棒与
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如图所示,两光滑平行导电导轨水平放置于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场与导轨所在平面垂直.已知金属棒ab能沿导轨自由移动,且导轨一端跨接一个定值电阻R,金属棒与
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,两光滑平行导电导轨水平放置于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场与导轨所在平面垂直.已知金属棒ab能沿导轨自由移动,且导轨一端跨接一个定值电阻R,金属棒与导轨电阻均不计.现将金属棒沿导轨以初速度v
0
开始向右拉动,若保持拉力恒定不变,经过时间t
1
后金属棒速度变为v,加速度为a
1
,最终以速度2v做匀速运动.若再使金属棒仍以初速度v
0
开始,保持拉力的功率不变,经过时间t
2
后金属棒速度变为v,加速度为a
2
,最终以速度2v做匀速运动.则
A.t
2
<t
1
.
B.t
2
=t
1
.
C.a
2
=2a
1
.
D.a
2
=3a
1
.
答案
AD
解析
由于两种情况下,最后都是匀速运动故有:
①
当拉力恒定时:
② 由①②解得:
.
若保持拉力的功率恒定,设速度为V时,拉力为F
1
,则有:P=F
2
V=F
1
V,所以:
,
,解得:
,所以有a
2
=3a
1
,
当拉力的功率恒定时,随着速度增大,拉力逐渐减小,最后匀速运动时拉力最小,且最小值和第一种情况下拉力相等,因此最后都达到速度2V时,t
1
>t
2
,
点评:本题可以和机车启动的两种方式进行类比解答,只不过机车启动时阻力不变,而该题中阻力为安培力,是不断变化的.
举一反三
如图所示为水平面内的两条相互平行的光滑金属导轨,电阻可以忽略不计,轨道间距为l。导轨所处水平面内存在着竖直方向的匀强磁场,磁感应强度为B。两导体杆a和b垂直于导轨放置,它们的质量分别为m和2m,电阻分别为r和2r。现给导体杆a一沿导轨方向的初速度v
0
,若两杆始终都只能沿导轨方向运动,且除匀强磁场外其他磁场不计,试求:当杆a的速度减为v
0
/2时
(1)两导体杆的加速度分别为多大?
(2)两杆上分别产生了多少焦耳热?
(3)已经有多少电量流过了杆a?两导体杆间距相比最初增加了多少?
题型:不详
难度:
|
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如图所示,一平直绝缘斜面足够长,与水平面的夹角为θ;空间存在着磁感应强度大小为B,宽度为L的匀强磁场区域,磁场方向垂直斜面向下;一个质量为m、电阻为R、边长为a的正方形金属线框沿斜面向上滑动,线框向上滑动离开磁场时的速度刚好是刚进入磁场时速度的1
/4,离开磁场后线框能沿斜面继续滑行一段距离,然后沿斜面滑下并匀速进入磁场.已知正方形线框与斜面之间的动摩擦因数为μ.求:
(1)线框沿斜面下滑过程中匀速进入磁场时的速度v
2
.
(2)线框在沿斜面上滑阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q.
题型:不详
难度:
|
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如图,矩形线圈abcd由静止开始运动,下列说法正确的是
A.向右平动(ab边还没有进入磁场)有感应电流,方向为adcba
B.向左平动(bc边还没有离开磁场)有感应电流,方向为adcba
C.以bc边为轴转动(ad边还未转入磁场),有感应电流,方向为abcda
D.以ab边为轴转动(bc边还未转入磁场),无感应电流
题型:不详
难度:
|
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两根相距d="0.20" m的平行金属长导轨固定在同一水平面内,并处于竖直方向的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B="0.20" T,导轨上面横放着两条金属细杆,构成矩形闭合回路.每条金属细杆的电阻为r="0.25" Ω,回路中其余部分的电阻可不计,已知两金属细杆在平行导轨的拉力作用下沿导轨朝相反方向匀速平移,速度大小都是v="5.0" m/s,如图所示,不计导轨上的摩
擦.
(1)求作用于每条金属细杆的拉力的大小.
(2)求两金属细杆在间距增加0.40 m的滑动过程中共产生的热量
.
题型:不详
难度:
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如图所示,虚线框abcd内为一矩形匀强磁场区域,ab=2bc,磁场方向垂直于纸面;实线框a′b′c′d′是一正方形导线框,a′b′边与ab边平行.若将导线框以相同的速度匀速地拉离磁场区域,以W
1
表示沿平行于ab的方向拉出过程中外力所做的功,W
2
表示以同样速率沿平行于bc的方向拉出过程中外力所做的功,则
A.W
1
=W
2
B.W
2
=2W
1
C.W
1
=2W
2
D.W
2
=4W
1
题型:不详
难度:
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