(10分)图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R的定值电阻,导体棒ab长=0.5m,

(10分)图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R的定值电阻,导体棒ab长=0.5m,

题型:不详难度:来源:
(10分)图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MNPQ,它们的电阻可忽略不计,在MP之间接有阻值为R的定值电阻,导体棒ab=0.5m,其电阻为r,与导轨接触良好,整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T,现使ab=10m/s的速度向右做匀速运动.
(1)ab中的感应电动势多大?
(2)ab中电流的方向如何?
(3)若定值电阻R,导体棒的电阻r=则电路中的电流多大?
答案
(1)2.0V
(2)b→a
(3)0.5A
解析
(1)ab中的感应电动势
  (2分)
  代入数值,得   (2)
(2)ab中电流的方向为b→a  (2)
(3)由闭合电路欧姆定律,回路中的电流  (2分)
代入数值,得:   (2分)
举一反三
(16分)如图15所示,倾角为°、电阻不计、间距L=0.3m且足够长的平行金属导轨处在磁感应强度B=1T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中。导轨两端各接一个阻值Ro=2的电阻。在平行导轨间跨接一金属棒,金属棒质量m=1kg,电阻r=2,其与导轨间的动摩擦因数=0.5。金属棒以平行于导轨向上的初速度=10m/s上滑直至上升到最高点的过程中,通过上端电阻的电荷量(sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2)求:

(1)金属棒的最大加速度
(2)上端电阻Ro中产生的热量
(3)金属棒上滑至最高点所用时间
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如图所示,下端接有电阻R的“U”形光滑金属导轨与水平面成θ角,导轨所在空间有一与导轨平面垂直的匀强磁场。导轨上有一个金属棒,金属棒与两导轨垂直且接触良好,在沿着斜面向上且与棒垂直的拉力F作用下,金属棒沿导轨匀速上滑,则下列说法正确的是
           
A.拉力做的功等于该金属棒的机械能的增量
B.拉力做的功等于该金属棒重力势能的增量与回路产生的热量之和
C.该金属棒所受的拉力、安培力、重力做功之和等于回路产生的热量
D.拉力对该金属棒做的功等于回路中产生的电能

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(14分)如图水平放置的上下平行金属板MN相距d=0.2m,板间有竖直纸面向内的水平匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,极板按如图所示的方式接入电路。足够长的、间距为L=1m的光滑平行金属导轨CDEF水平放置,导轨间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度也为B。电阻为r=1的金属棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好。已知滑动变阻器的总阻值为R=4,滑片P的位置位于变阻器的中点。有一个电荷量为q=+2.0×10-5C的带电小球,沿光滑斜面下滑后从两板中间左端沿中心线水平射入场区。(g=10m/s2

(1)小球从高H=0.45m处由静止开始下滑,到C点时速度v0多大?
(2)若金属棒ab静止,小球以初速度v0射入后,恰从两板间沿直线穿过,求小球的质量m=?
(3)当金属棒ab以速度v=1.5m/s的速度向左匀速运动时,试求:小球从多高的地方滑下时,小球恰能垂直的打在金属板M上。
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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
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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

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