如图10所示,宽度、足够长的平行此光滑金属导轨固定在位于竖直平面内的绝缘板上,导轨所在空间存在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场,磁场方向跟导轨所在平面垂直。一
题型:不详难度:来源:
如图10所示,宽度、足够长的平行此光滑金属导轨固定在位于竖直平面内的绝缘板上,导轨所在空间存在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场,磁场方向跟导轨所在平面垂直。一根导体棒MN两端套在导轨上与导轨接触良好,且可自由滑动,导体棒的电阻值R=l.5Ω,其他电阻均可忽略不计。电源电动势E=3.0V,内阻可忽略不计,重力加速度g取10m/s2。当S1闭合,S2断开时,导体棒恰好静止不动。
(1)求S1闭合,S2断开时,导体棒所受安培力的大小; (2)将S1断开,S2闭合,使导体棒由静止开始运动,求当导体棒的加速度=5.0m/s2时,导体棒产生感应电动势的大小; (3)将S1断开,S2闭合,使导体棒由静止开始运动,求导体棒运动的最大速度的大小。 |
答案
(1)F1=0.20N (2)E1=1.5V (3)vm=30m/s |
解析
(1)当S1闭合,S2断开时, 导体棒静止,通过导体棒的电流 A ………………………2分 此时导体棒所受安培力 F1=BI1L=0.20N……2分 (2)当S1闭合,S2断开时,导体棒静止, 有G=F1=0.20N…………………………………2分 设S1断开,S2闭合的情况下,导体棒加速度a=5.0m/s2时,其所受安培力为F2,速度为v1,通过导体棒的电流为I2,导体棒产生的感应电动势为E1。 根据牛顿第二定律有G-F2=ma,解得F2=0.10N…………………2分 由F2=BI2L,解得I2=1.0A…………………………………2分 根据欧姆定律有E1= I2R,解得E1=1.5V……………………2分 (3)将S1断开,S2闭合,导体棒由静止开始运动,当导体棒所受重力与安培力平衡时,导体棒的速度达到最大,设最大速度为vm。……………2分 所以有,解得m/s……………2分 |
举一反三
如图所示,有小孔O和O"的两金属板正对并水平放置,分别与平行金属导轨连接,I、II、III区域有垂直导轨所在平面的匀强磁场.金属杆ab与导轨垂直且接触良好,并一直向右匀速运动.某时刻ab进人I区域,同时一带正电小球从O孔竖直进人两板间,ab在I区域运动时,小球匀速下落;ab从III区域右边离开磁场时,小球恰好从O"孔离开. 已知板间距为3d,导轨间距为L、I、II、III区域的磁感应强度大小相等、宽度均为d.带电小球质量为m、电荷量为q,ab运动的速度为v0,重力加速度为g,不计空气阻力.求: (1)磁感应强度的大小 (2)ab在II区域运动时,小球的加速度大小 (3) 小球进人O孔时的速度v |
三根导体棒A、B、C连接方式如图,虚线框内存在磁场,其磁感应强度变化规律为。三根导体棒A、B、C的电阻大小之比R1:R2:R3=1:2:3,其它电阻不计。当S1、S2闭合,S3断开时,电路稳定后闭合回路中的感应电流为I;当S2、S3闭合,S1断开时,电路稳定后闭合回路中的感应电流为5I;当S1、S3闭合,S2断开时,电路稳定后闭合回路中的感应电流为
A.0 B.3I C.6I D.7I |
如题图所示,正方形区域MNPQ内有垂直纸面向里的匀强磁场,在外力作用下,一正方形闭合刚性导线框沿QN方向匀速运动,t=0时刻,其四个顶点M’、N’、P’、Q’恰好在磁场边界中点,下列图像中能反映线框所受安培力f的大小随时间t变化规律的是
|
如图示,一个边长为d正方形线框匀速进入右边的复合磁场区域,两个磁场强度相同,宽度都为d,以逆时针方向为电流的正向,则在线框运动过程中,下列能正确反映框中的电流随时间的变化趋势是( )
|
如图所示,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向上滑动,下面的说法中正确的是 A.穿过线圈a的磁通量变大 | B.线圈a有收缩的趋势 | C.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流 | D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大 |
|
最新试题
热门考点