如图所示,光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距L,在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻,在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场,磁

如图所示,光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距L,在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻,在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场,磁

题型:0103 期末题难度:来源:
如图所示,光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距L,在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻,在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒ab垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距d0。现用一个水平向右的力F拉棒ab,使它由静止开始运动,棒ab离开磁场前已做匀速直线运动,棒ab与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图,F0已知。求:
(1)棒ab离开磁场右边界时的速度;
(2)d0满足什么条件时,棒ab进入磁场后一直做匀速运动。
答案
解:(1)设离开右边界时棒ab速度为,则有


对棒有:
解得:
(2)棒ab刚进入磁场时即匀速运动,则

举一反三
在光滑的水平地面上方,有个磁感应强度大小B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,如图PQ为磁场的边界。一个半径为a,质量为m,电阻为R的金属圆环垂直磁场方向,以速度v从如图位置运动,当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时,圆环的速度为,则下列说法正确的是
[     ]
A.此时圆环中的电功率为
B.此时圆环的加速度为
C.此过程中通过圆环截面的电量为
D.此过程中回路产生的电能为0.75mv2
题型:0111 期中题难度:| 查看答案
如图所示,间距为L的两根长直平行导轨M、N所在平面与水平面夹角为θ,磁感应强度为B的匀强磁场垂直轨道平面。横跨的导体棒cd因为摩擦而处于静止状态,其质量为M。另一根导体棒ab质量为m,由静止开始沿轨道无摩擦由上方滑下,当沿轨道下滑距离为S时,达到最大速度。在ab下滑过程中,cd棒始终保持静止。两棒电阻匀为R,导轨电阻不计。求:
(1)当ab棒达到最大速度后,cd棒受到的摩擦力;
(2)从ab棒开始下滑到达到最大速度的过程中,ab与cd棒上产生的总热量。
题型:0121 期中题难度:| 查看答案
如图,ab和cd是两条竖直放置的长直光滑金属导轨,MN和M"N"是两根用细线连接的金属杆,其质量分别为m和2m。竖直向上的外力F作用在杆MN上,使两杆水平静止,并刚好与导轨接触;两杆的总电阻为R,导轨间距为l。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨电阻可忽略,重力加速度为g。在t=0时刻将细线烧断,保持F不变,金属杆和导轨始终接触良好。求
(1)细线烧断后,任意时刻两杆运动的速度之比;
(2)两杆分别达到的最大速度。
题型:0121 期中题难度:| 查看答案
如图所示,两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面,导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路。导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧,两棒的中间用细线绑住,它们的电阻均为R,回路上其余部分的电阻不计。在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。开始时,导体棒处于静止状态。剪断细线后,在弹簧首次恢复状态过程中下列说法正确的是

[     ]

A.回路中没有感应电动势
B.两根导体棒所受安培力的方向相同
C.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能守恒
D.两根导体棒和弹簧构成的系统动量不守恒, 机械能不守恒
题型:广东省高考真题难度:| 查看答案
如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.3m。导轨电阻忽略不计,其间连接有固定电阻R=0.4Ω。导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.2Ω的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。利用一外力F沿水平方向拉金属杆ab,使之由静止开始运动,电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑,获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示。
(1)试证明金属杆做匀加速直线运动,并计算加速度的大小;
(2)求第2s末外力F的瞬时功率;
(3)如果水平外力从静止开始拉动杆2s所做的功为0.3J,求回路中定值电阻R上产生的焦耳热是多少。

题型:北京期末题难度:| 查看答案
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