如图甲,相距为L=1m的光滑平行金属导轨水平放置,导轨一部分处在垂直导轨平面的匀强磁场中,OO’为磁场右边界,磁感应强度为B=2T,导轨右侧接有定值电阻R=4,
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如图甲,相距为L=1m的光滑平行金属导轨水平放置,导轨一部分处在垂直导轨平面的匀强磁场中,OO’为磁场右边界,磁感应强度为B=2T,导轨右侧接有定值电阻R=4,
题型:不详
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如图甲,相距为L=1m的光滑平行金属导轨水平放置,导轨一部分处在垂直导轨平面的匀强磁场中,OO
’
为磁场右边界,磁感应强度为B=2T,导轨右侧接有定值电阻R=4
,导轨电阻忽略不计。在距OO
’
为L=1m处垂直导轨放置一质量为m=1kg、电阻不计的金属杆ab。
若ab杆在水平向右的恒力F作用下由静止开始向右运动,其速度-位移的关系图象如图乙所示(图中坐标值均为已知量),求
(1)恒力F大小是多少?
(2)在此过程中电阻R上产生的电热Q
1
是多少?
(3)ab杆在离开磁场前瞬间的加速度为多少?
答案
解:(1)ab杆在位移L到3L的过程中,由动能定理
F(3L-L)=
(2分)
解得
="3N " (2分)
(2)ab杆在磁场中运动L过程中,恒力F做的功等于ab杆增加的动能和回路产生的电能
FL=
(2分)
解得
=1J (1分)
(3) ab杆在离开磁场前瞬间,水平方向上受安培力F
安
和外力F作用,加速度a,
(1分)
(1分)
(1分)
得
(1分)
解得
=1m/s
2
解析
略
举一反三
(供选学物理1-1的考生做)下列装置中利用电磁感应原理工作的是
A.白炽灯
B.发电机
C.电熨斗
D.电饭煲
题型:不详
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(12分)如图所示,由均匀电阻丝做成的正方形线框
abcd
,总电阻为
R
,边长为
L
.现将线框以与
ab
垂直的速度
v
匀速穿过一宽度为2
L
、磁感应强度为
B
的匀强磁场区域,整个过程中
ab、cd
两边始终保持与边界平行.令线框的
cd
边刚与磁砀左边界重合时
t
=0,电流沿
abcda
流动的方向为正.
(1)在下图中画出线框中感应电流随时间变化的图象;
(2)求整个过程中线框产生的焦耳热;
(3)求线框出磁场的过程中流过线框的电量.
题型:不详
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如右图所示,一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角。两轨道上端用一电阻R相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上。质量为m的金属杆ab,以初速度v
0
从轨道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端。若运动过程中,金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,且轨道与金属杆的电阻均忽略不计,则( )
A.返回出发点时棒ab的速度小于v
0
B.上滑到最高点的过程中克服安培力做功等于
C.上滑到最高点的过程中电阻R上产生的焦耳热等于
D.金属杆两次通过斜面上的同一位置时电阻R的热功率相同
题型:不详
难度:
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如右图所示,一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r,其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上,并与之接触良好,棒左侧两导轨之间连接一可控的负载电阻(图中未画出),导轨置于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直与导轨所在平面,开始时,给导体棒一个平行于导轨的初速度v
0
,在棒的运动速度由v
0
减小至v
1
的过程中,通过控制负载电阻使棒中的电流强度I保持不变,导体棒一直在磁场中运动,若不计导轨电阻,则下述判断和计算结果正确的是 ( )
A.导体棒做匀减速运动
B.在此过程中导体棒上感应电动势的平均值为
C.在此过程中负载电阻上消耗的平均功率为
D.因为负载电阻的值不能确定,所以上述结论都不对
题型:不详
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如下图所示,MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金属导轨,O是它们的交点且接触良好。两导轨处在同一水平面内,并置于有理想边界的匀强磁场中(图中经过O点的虚线即为磁场的左边界)。质量为m的导体棒ab与导轨始终保持良好接触,并在绝缘弹簧S的作用下从距离O点L
0
处沿导轨以速度v
0
向左匀速运动。磁感应强度大小为B,方向如图。当导体棒运动到O点时,弹簧恰好处于原长,导轨和导体棒单位长度的电阻均为r。求:
小题1:导体棒ab第一次经过O点前,通过它的电流大小;
小题2:导体棒ab第一次经过O点前,通过它的电量;
小题3:从导体棒第一次经过O点开始直到它静止的过程中,导体棒ab中产生的热量。
题型:不详
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