(6分)如图所示,光滑水平导轨向有方向竖直向下的匀强磁场,质量为1kg的导体棒放在导轨上,在电动机牵引下运动。当导体棒运动了一段时间后,获得稳定的速度为2m/s

(6分)如图所示,光滑水平导轨向有方向竖直向下的匀强磁场,质量为1kg的导体棒放在导轨上,在电动机牵引下运动。当导体棒运动了一段时间后,获得稳定的速度为2m/s

题型:不详难度:来源:
(6分)如图所示,光滑水平导轨向有方向竖直向下的匀强磁场,质量为1kg的导体棒放在导轨上,在电动机牵引下运动。当导体棒运动了一段时间后,获得稳定的速度为2m/s。牵引导体棒的过程中,电动机两端的理想电压表和理想电流表的读数分别为7V和1A,电动机内阻为1Ω,不计框架电阻及一切摩擦,则电动机的输出功率为     W;导体棒从开始运动至速度达到稳定的过程中产生的热量为10J,求此过程中电动机对外做功的时间为       
      s 。
答案
6W、2s
解析

试题分析:(1)电动机的输出功率等于电动机消耗总功率减去线圈的热功率.
(2)研究金属棒从静止开始运动到获得稳定速度的过程中,根据能量守恒列出等式求解.
(1)电动机的输出功率(即绳对金属棒的拉力功率)为P
,P=6W        
(2 )研究金属棒从静止开始运动到获得稳定速度的过程中,根据能量守恒列出等式:
   
t=2s
点评:解决本题的关键掌握闭合电路欧姆定律以及切割产生的感应电动势.
举一反三
如图所示,水平放置的平行金属导轨间距为l,左端与一电阻R相连.导轨间有竖直向下的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B.金属杆ab垂直于两导轨放置,电阻为r,与导轨间无摩擦.现对杆ab施加向右的拉力,使杆ab向右以速度v匀速运动,则(   )

A.金属杆中的电流由a到b
B.金属杆a端的电势高于b端的电势
C.拉力F=
D.R上消耗的功率P=()2R
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竖直放置的U形导轨宽为L=1.5m,上端串有电阻R=15Ω。磁感应强度为B=2T的匀强磁场方向垂直纸面向外。金属棒ab质量m=0.1kg,电阻r=3Ω,与导轨接触良好,导轨电阻不计,不计摩擦,从静止释放后保持水平而下滑,g="10" m/s2

(1)求其下滑的最大速度vm
(2)求达到最大速度时金属棒两端的电势差Uab
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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
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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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