如图所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距L="0.20" m,电阻R="1.0" Ω;有一导体杆静止地放在轨道上,与两轨道垂直,杆及轨道的电阻皆可忽

如图所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距L="0.20" m,电阻R="1.0" Ω;有一导体杆静止地放在轨道上,与两轨道垂直,杆及轨道的电阻皆可忽

题型:不详难度:来源:
如图所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距L="0.20" m,电阻R="1.0" Ω;有一导体杆静止地放在轨道上,与两轨道垂直,杆及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感强度B="0.50" T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道面向下.现用一拉力F沿轨道方向拉杆,使之做匀加速直线运动,加速度a=2m/s2.设导轨无限长,测得10秒末拉力F=3.2N.求:

(1)10秒末通过R电流的大小;
(2)杆的质量m 。
(3)若10s内R上所产生的热量为Q=13J,求10s内拉力F所做的功
答案
(1)2A(2) (3)
解析

试题分析:(1)10s末速度为             (2分)
则电流为       (2分)
(2)杆子10s末所受安培力为  ①      (1分)
             ②      (1分)
由①②得:              (1分)
(3)R上产生热量13J,则安培力做功为       (2分)
设10s内F做功为WF,由动能定理得:
                (2分)
由上式解得:           (1分)
点评:难度中等,速度大小决定感应电流、安培力、加速度大小,克服安培力做了多少功就有多少能量转化为焦耳热,处理能量问题时应从能量守恒角度出发
举一反三
如右图所示,AB为竖直固定金属棒,金属杆BC重为G。长为L,并可绕过B点垂直纸面的水平轴无摩擦转动,AC为轻质金属线,ÐABC=37°,ÐACB=90°,在图示范围内有一匀强磁场,其磁感应强度与时间成正比:B=k t,整个回路总电阻为R,则回路中感应电流I=     ,当t =     时金属线AC中拉力恰为零。(已知
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两个有界匀强磁场方向均垂直纸面,但方向相反,磁感应强度均为B,宽度分别为L和2L。有一边长为L的正方形闭合线圈在外力作用下,向右匀速通过整个磁场,如图所示,用i表示电路中的感应电流,F表示外力,FA表示线框受到的安培力,PQ表示线圈中的热功率,并以逆时针方向为感应电流正方向,向右为力的正方向,线圈在图示位置为位移起点,则下列图像中正确的是(      )


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如图所示,一个正方形单匝线圈abcd,边长为L,线圈每边的电阻均为R,以恒定速度v通过一个宽度为2L的匀强磁场区,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。下列ABCD图中能正确反映ab两端电压Uab随时间t变化关系的是(  )
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如图,在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aob(在纸面内),磁场方向垂直于纸面向里,另有两根金属导轨c、d分别平行于oa、ob放置,形成距离为l的正方形。保持导轨之间接触良好,金属导轨的电阻不计。现经历以下四个过程:①以速率v移动d,使它与ob的距离增大一倍;②再以速率v移动c,使它与oa的距离减小一半;③然后,再以速率2v移动c,使它回到原处;④最后以速率2v移动d,使它也回到原处。设上述四个过程中通过电阻R的电量的大小依次为q1、q2、q3、q4,产生的热量分别是Q1、Q2、Q3和Q4,则(    )
A.q1=q2=q3=q4B.q1=q2=2q3=2q4
C.Q1=2Q2=Q3=Q4D.4Q1=2Q2=Q3=2Q4

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在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一圆形导体环。规定如图1所示的电流i及磁场B方向为正方向。当用磁场传感器测得磁感应强度随时间变化如图2所示时,导体环中感应电流随时间变化的情况是


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