如图所示,有一范围足够大的匀强磁场,磁感应强度,磁场方向垂直纸面向里。在磁场中有一半径的金属圆环,磁场与圆环面垂直,圆环上分别接有灯、,两灯的电阻均为。一金属棒
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如图所示,有一范围足够大的匀强磁场,磁感应强度,磁场方向垂直纸面向里。在磁场中有一半径的金属圆环,磁场与圆环面垂直,圆环上分别接有灯、,两灯的电阻均为。一金属棒
题型:不详
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如图所示,有一范围足够大的匀强磁场,磁感应强度
,磁场方向垂直纸面向里。在磁场中有一半径
的金属圆环,磁场与圆环面垂直,圆环上分别接有灯
、
,两灯的电阻均为
。一金属棒MN与圆环接触良好,棒与圆环的电阻均忽略不计。
(1)若棒以
的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径的瞬时MN中的电动势和流过灯
的电流;
(2)撤去金属棒MN,若此时磁场随时间均匀变化,磁感应强度的变化率为
,求回路中的电动势和灯
的电功率。
答案
(1) 0.8V 0.4A (2) 0.64V 5.12×10
-2
W
解析
试题分析:(1)等效电路如图1所示
MN中的电动势
MN中的电流
流过灯
的电流
(2)等效电路如图2所示
回路中的电动势
回路中的电流
灯
的电功率
举一反三
如图所示,两根平行的导轨处于同一水平面内,相距为L.导轨左端用阻值为R的电阻相连,导轨的电阻不计。导轨上跨接一质量为m、电阻为r的金属杆,金属杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.整个装置放在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,磁场宽度为S
1
.现对杆施加一水平向右的恒定拉力F,使它由静止开始进入磁场区域,当金属杆离开磁场时立即将拉力F撤去,金属杆继续运动了一段距离后停止在导轨上。已知重力加速度为g.
(1)若金属杆在离开磁场前就做匀速直线运动,求匀速运动的速度;
(2)金属杆运动过程,通过电阻R的电量是多少?
(3)若金属杆离开磁场继续运动了S
2
后停止在导轨上。金属杆运动过程,电阻R产生的热量是多少?
题型:不详
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如图1所示,光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成
角,M、P两端接有阻值为R的定值电阻。阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置,其它部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上。从t = 0时刻开始棒受到一个平行于导轨向上的外力F,由静止开始沿导轨向上运动,运动中棒始终与导轨垂直,且接触良好,通过R的感应电流随时间t变化的图象如图2所示。下面分别给出了穿过回路abPM的磁通量
、磁通量的变化率
、棒两端的电势差
和通过棒的电荷量q随时间变化的图象,其中正确的是
题型:不详
难度:
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如图所示,以平面框架宽
m,与水平面成
角,上下两端各有一个电阻
,框架其他部分的电阻不计.垂直于框架平面的方向上存在向上的匀强磁场,磁感应强度
T.金属杆
长为
m,质量为
kg,电阻
,与框架的动摩擦因数为
,以初速度
m/s向上滑行,直至上升到最高点的过程中,上端电阻
产生的热量
J.下列说法正确的是
A.上升过程中,金属杆两端点ab间最大电势差为3V
B.ab杆沿斜面上升的最大距离为2m
C.上升过程中,通过ab杆的总电荷量为0.2C
D.上升过程中,电路中产生的总热量30J
题型:不详
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两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成θ角放置,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab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,磁场方向垂直于导轨平面向上,导轨和金属杆接触良好,它们的电阻不计.现让ab杆由静止开始沿导轨下滑.
(1)求ab杆下滑的最大速度v
m
;
(2)ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中,电阻R产生的焦耳热为Q,求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q.
题型:不详
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如图甲所示,平行光滑导轨AB、CD倾斜放置,与水平面间的夹角为
,间距为L,导轨下端B、C间用电阻R=2r相连。一根质量为m、电阻为r的导体棒MN垂直放在导轨上,与导轨接触良好,方向始终平行于水平地面。在导轨间的矩形区域EFGH内存在长度也为L、垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。t=0时刻由静止释放导体棒MN,恰好在t
1
时刻进入磁场EFGH并做匀速直线运动。求:
(1)导体棒MN进入磁场前,电阻R两端的电压U;
(2)导体棒MN在磁场中匀速运动时的速度v和匀速运动过程中电阻R上产生的焦耳热Q。
题型:不详
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