(18分)如图所示,质量,电阻,长度的导体棒横放在U型金属框架上。框架质量,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数,相距0.4m的、相互平行,电阻不计且足够长
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(18分)如图所示,质量,电阻,长度的导体棒横放在U型金属框架上。框架质量,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数,相距0.4m的、相互平行,电阻不计且足够长
题型:不详
难度:
来源:
(18分)如图所示,质量
,电阻
,长度
的导体棒
横放在U型金属框架上。框架质量
,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数
,相距0.4m的
、
相互平行,电阻不计且足够长。电阻
的
垂直于
。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度
。垂直于
施加
的水平恒力,
从静止开始无摩擦地运动,始终与
、
保持良好接触。当
运动到某处时,框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,
g
取10m/s
2
。
(1)求框架开始运动时
速度
v
的大小;
(2)从
开始运动到框架开始运动的过程中,
上产生的热量
,求该过程
位移
x
的大小。
答案
(1)
6m/s
(2) x="1.1m "
解析
(1)ab对框架的压力
①
框架受水平面的支持力
②
依题意,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则框架受到最大静摩擦力
③
ab中的感应电动势
E=
④
MN中电流
⑤
MN受到的安培力
⑥
框架开始运动时
⑦
由上述各式代入数据解得
6m/s ⑧
(2) 闭合回路中产生的总热量
⑨
由能量守恒定律,得
⑩
代入数据解得
x="1.1m " 11
举一反三
如图所示,半径为
R
的导线环对心、匀速穿过半径也为
R
的匀强磁场区域,关于导线环中的感应电流随时间的变化关系,下列图像中(以逆时针方向的电流为正)最符合实际的是
题型:不详
难度:
|
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如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨竖直放置,导轨间距为
L
,金属导体棒
ab
垂直放置在导轨上,并与导轨保持良好接触,导体棒电阻为
R
,导轨电阻不计,空间有垂直导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为
B
。当金属导体棒
ab
由静止开始向下运动一段时间
t
0
后,再接通开关
S
,则在下列图像中,导体棒运动的
v
—
t
图像可能正确的是:
题型:不详
难度:
|
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(16分)如图所示,足够长的光滑平行金属导轨
MN
、
PQ
竖直放置,磁感应强度
B
=0.50T的匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端
M
与
P
间连接阻值为
R
=0.50Ω的电阻,导轨宽度
L
=0.40m。金属棒
ab
紧贴在导轨上,现使金属棒
ab
由静止开始下滑,通过传感器记录金属棒
ab
下滑的距离
h
与时间
t
的关系如下表所示。(金属棒
ab
和导轨电阻不计,
g
=10m/s
2
)
时 间
t
/s
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1
.60
1.80
下滑距离
h
/m
0
0.18
0.60
1.20
1.95
2.80
3.80
4.80
5.80
6.80
求:(1)在前0.
4s的时间内,金属棒
ab
中的平均电动势;
(2)金属棒的质量
m
;
(3)在前1.60s的时间内,电阻
R
上产生的热量
Q
R
。
题型:不详
难度:
|
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(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,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
以
=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?
题型:不详
难度:
|
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(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R
o
=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/s
2
)求:
(1)金属棒的最大加速度
(2)上端电阻R
o
中产生的热量
(3)金属棒上滑至最高点所用时间
题型:不详
难度:
|
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