如图所示,两根不计电阻的金属导线与放在与水平面成角的斜面上,是直导线,的段是直导线,段是弧形导线,段是直导线,、、相互平行,、间接入一个阻值的电阻,一根质量为且

如图所示,两根不计电阻的金属导线与放在与水平面成角的斜面上,是直导线,的段是直导线,段是弧形导线,段是直导线,、、相互平行,、间接入一个阻值的电阻,一根质量为且

题型:不详难度:来源:
如图所示,两根不计电阻的金属导线放在与水平面成角的斜面上,是直导线,段是直导线,段是弧形导线,段是直导线,相互平行,间接入一个阻值的电阻,一根质量为且不计电阻的金属棒能在上无摩擦地滑动,金属棒垂直于,整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向上当金属棒处于位置时,金属棒具有沿斜面向上的初速度,同时给金属棒施加一沿斜面向上的外力,此时,金属棒沿斜面向上做匀减速直线运动;当金属棒到达位置(II)后,外力方向不变,大小突变为,金属棒将沿斜面向上做匀速直线运动,再经过时间到达位置(Ⅲ)。金属棒在位置(I)时,与相接触于两点,的间距。金属棒在位置(Ⅱ)时,与相接触于两点。已知位置(I)、(Ⅱ)间距为求:

小题1:金属棒从位置(I)运动到位置(Ⅱ)的过程中,加速度的大小?
小题2:金属棒从位置(I)运动到位置(Ⅲ)的过程中,电阻上产生的热量
答案

小题1:
小题2:在位置(I)和(Ⅱ)之间做匀减速运动,加速度的大小恒定。因此,在位置(I)和(Ⅱ)处受到的安培力不变
解析

小题1:金属棒从位置(I)到位置(Ⅱ)的过程中,加速度不变,方向沿斜面向下,设其大小为,在位置(I)时,间的感应电动势为,感应电流为,受到的安培力为
则:                     
 
 
代人数据,得
小题2:设金属棒在位置(Ⅱ)时的速度为,由运动学规律得:
                 
在位置(I)和(Ⅱ)之间做匀减速运动,加速度的大小恒定。因此,在位置(I)和(Ⅱ)处受到的安培力不变
举一反三
如图所示,固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻,但表面粗糙,导轨左端连接一个电阻R,质量为m的金属棒(电阻也不计)放在导轨上,并与导轨垂直,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中①恒力F做的功等于电路产生的电能;②恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能;③克服安培力做的功等于电路中产生的电能;④恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和以上结论正确的有    (    )
A.①②   B.②③    C.③④    D.②④
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一对无限长平行导轨位于竖直平面内,轨道上串联一电容器C(开始未充电).另一根质量为m的金属棒ab可沿导轨下滑,导轨宽度为L,在讨论的空间范围内有磁感应强度为B、方向垂直整个导轨平面的匀强磁场,整个系统的电阻可以忽略,ab棒由静止开始下滑,求它下滑h高度时的速度v.

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有一种磁性加热装置,其关键部分由焊接在两个等大的金属环上的n根间距相等的平行金属条组成,成“鼠笼”状,如图420所示.每根金属条长度为L,电阻为R,金属环的直径为D、电阻不计.图中虚线所示的空间范围内存在着磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的宽度恰好等于“鼠笼”金属条的间距,当金属环以角速度ω绕过两圆环的圆心轴OO′旋转时,始终有一根金属条在垂直切割磁感线,“鼠笼”的转动由一台电动机带动,这套设备的效率为η,求电动机输出的机械功率.
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.两个闭合金属圆环穿在同一根绝缘光滑横杆上,如图4-1-3所示,当条形磁铁向下抽出时,两环中的感应电流方向_________(填“相同”或“相反”);左环与右环感应电流间的作用力为__________(填“吸引”或“排斥”);两环的运动情况是_________(填“靠近”或“远离”).
 
图4-13
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电磁流量计广泛应用于测量导电流体(如污水)在管中的流量(在单位时间内通过管内横截面的流体的体积).如图4-16所示为电磁流量计的示意图,有非磁性材料做成的圆管道,外加一匀强磁场,当管中的导电体液体流过此区域时,测出管壁上a、b两点间的电动势为E,就可以知道管中的液体的流量Q,即单位时间内流过管道横截面的液体体积(m3/s),已知管道直径为D,则D与E的关系为_______________.                                              
图4-16
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