(14分)如图所示,两足够长的光滑固定金属导轨水平放置,相距为, 一理想电流表A与两导轨相连,匀强磁场方向与导轨平面垂直,且竖直向下。一质量为m、有效电阻为R的
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(14分)如图所示,两足够长的光滑固定金属导轨水平放置,相距为, 一理想电流表A与两导轨相连,匀强磁场方向与导轨平面垂直,且竖直向下。一质量为m、有效电阻为R的
题型:不详
难度:
来源:
(14分)如图所示,两足够长的光滑固定金属导轨水平放置,相距为
, 一理想电流表A与两导轨相连,匀强磁场方向与导轨平面垂直,且竖直向下。一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场左边界
处由静止开始在水平恒力
作用下向右运动。导体棒进入磁场后,流经理想电流表的电流逐渐减小,最终稳定为
。整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终与导轨保持垂直,不计导轨的电阻。求:
(1)该磁场磁感应强度的大小B;
(2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小
;
(3)流经电流表电流的最大值
。
答案
(1)
(2)
(3)
解析
(1)电流稳定时,导体棒作匀速运动,有
( 3分)
磁感应强度的大小
( 1分)
(2)根据能量守恒定律,有
( 3分)
棒运动速度的大小
( 2分)
(或写作:感应电动势
感应电流
安培力
由题意知
解得速度大小
,同样给分)
(3)导体棒刚进入磁场时速度最大,设为
根据动能定理 有
( 2分)
感应电动势
( 1分)
电流的最大值
( 1分)
( 1分)
举一反三
在沿水平方向的匀强磁场中,有一圆形金属圈可绕沿其直径的竖直轴自由转动,开始时线圈静止,线圈平面与磁场方向既不平行也不垂直,所成的锐角为
。在磁场开始增强后的一个极短时间内,线圈平面( )
A.维持不动
B.将向使
减小的方向转动
C.将向使
增大的方向转动
D.将转动,因不知磁场方向,不能确定
会增大还是会减小
题型:不详
难度:
|
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如右图中图甲所示,固定在水平桌面上的光滑金属框架
处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属杆
与金属框架接触良好。在两根导轨的端点d、e之间连接一个电阻置,其他部分电阻忽略不计。现用一水平向右的外力F作用在金属杆
上,使金属杆由静止开始向右在框架上滑动,运动过程中杆
始终垂直于框架。图乙是金属杆运动的
图像,则下图中可以表示外力F随时间
变化关系的图像是 ( )
题型:不详
难度:
|
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所示,“目”字形轨道的每一短边的长度都等于
,只有四根平行的短边有电阻,阻值都是r,不计其它各边电阻。使导轨平面与水平面成夹角
固定放置,如图乙所示。一根质量为m的条形磁铁,其横截面是边长为
的正方形,磁铁与导轨间的动摩擦因数为
,磁铁与导轨间绝缘。假定导轨区域内的磁场全部集中在磁铁的端面,并可视为匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直导轨平面。开始时磁铁端面恰好与正方形3重合,现使其以某一初速度下滑,磁铁恰能匀速滑过正方形2,直至磁铁端面恰好与正方形l重合。已知重力加速
度为g。求:
(1)上述过程中磁铁运动经历的时间;
(2)上述过程中所有电阻消耗的电能。
题型:不详
难度:
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在LC振荡电路中,某时刻线圈中磁场方向如图所示,则下列说法中正确的是 ( )
A.若磁场正在加强,则电容器正在放电,电流方向为a→b
B.若磁场正在减弱,则
电场能正在减少,电容器下板带负电荷
C.若磁场正在减弱,则电场能正在增加,电容器下板
带负电荷
D.若磁场正在加强,则电容器正在充电,电流方向为b→a
题型:不详
难度:
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(10分)如图所示,平行导轨
MN
和
PQ
相距0.5
m
,电阻可忽略.其水平部分是粗糙的,置于0.60
T
竖直向上的匀强磁场中,倾斜部分是光滑的,该处没有磁场.导线
a
和
b
质量均为0.20
kg
,电阻均为0.15
,
a
、
b
相距足够远,
b
放在水平导轨上.
a
从斜轨上高0.050
m
处无初速释放.求:
(1)回路的最大感应电流是多少?
(2)如果导线与导轨间的动摩擦因数
-0.10,当导线
b
的速率达到最大值时,导线
a
的加速度是多少?
题型:不详
难度:
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