如图所示,间距为L的光滑水平金属导轨,水平地放置在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中,一端接阻值为R的电阻.质量为m的导体棒放置在导轨上,其电阻为R0。在拉力
题型:不详难度:来源:
如图所示,间距为L的光滑水平金属导轨,水平地放置在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中,一端接阻值为R的电阻.质量为m的导体棒放置在导轨上,其电阻为R0。在拉力F作用下从t=0的时刻开始运动,其速度随时间的变化规律为v=vmsinωt,不计导轨电阻.求:
(1)从t=0到t=时间内电阻R产生的热量. (2)从t=0到t=时间内拉力F所做的功. |
答案
(1)(2)mv+ |
解析
试题分析:(1)e=BLv=BLvmsinωt (2分) i==sinωt (2分) 电流的有效值I== (2分) 在t=0 ~t=时间内在R上产生的热量为: Q=I2Rt=[]2·R·=. (2分) (2)由v=vmsinωt知: 当t=0时,v=0 (1分) 当t=时,v=vm (1分) 由功能关系得 WF=mv+I2(R+R0)=mv+. (4分) 点评: 能够把电磁感应和动能定理结合解决问题.知道正弦交变电流产生热量的求解方式. |
举一反三
粗细均习的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行。 现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图100-1所示,则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是( ) |
如图甲所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中有固定的金属框架ABC,已知∠B=θ,导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下,沿垂直DE方向以速度v匀速向右平移,使导体棒和框架构成等腰三角形回路。设框架和导体棒材料相同,其单位长度的电阻均为R,框架和导体棒均足够长,不计摩擦及接触电阻。关于回路中的电流I和电功率P随时间t变化的下列四个图像中可能正确的是图乙中的( )
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如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在一个水平面上,两导轨间距L=0.2m,在两导轨左端M、P间连接阻值R=0.4的电阻,导轨上停放一质量为m=0.1,电阻r=0.1的金属杆CD,导轨阻值可忽略不计,整个装置处于方向竖直方向上,磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场中,现用一大小为0.5N的恒力F垂直金属杆CD沿水平方向拉杆,使之由静止开始向右运动,金属杆向右运动位移x=1m后速度恰好达到最大,求:
(1)整个运动过程中拉力F的最大功率; (2)从开始运动到金属杆的速度达到最大的这段时间内通过电阻R的电量。 |
如图所示,闭合小金属球从高h处的光滑曲面上端无初速度滚下,又沿曲面的另一侧上升,则下列说法正确的是( )
A.若是匀强磁场,球在左侧滚上的高度小于h | B.若是匀强磁场,球在左侧滚上的高度等于h | C.若是非匀强磁场,球在左侧滚上的高度等于h | D.若是非匀强磁场,球在左侧滚上的高度小于h |
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在垂直纸面向里的有界匀强磁场中放置了矩形线圈abcd,线圈cd边沿竖直方向且与磁场的右边界重合。线圈平面与磁场方向垂直,从t=0时刻起,线圈以恒定角速度ω=2π/T绕cd边沿如图所示方向转动,规定线圈中电流沿abcda 方向为正方向,则从t=0到t=T时间内,线圈中的电流i随时间t变化关系图象为:
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