如图所示,一矩形金属框架与水平面成=37°角,宽L =0.4m,上、下两端各有一个电阻R0 =2Ω,框架的其他部分电阻不计,框架足够长,垂直于金属框平面的方向有
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如图所示,一矩形金属框架与水平面成=37°角,宽L =0.4m,上、下两端各有一个电阻R0 =2Ω,框架的其他部分电阻不计,框架足够长,垂直于金属框平面的方向有
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,一矩形金属框架与水平面成
=37°角,宽
L
=0.4m,上、下两端各有一个电阻
R
0
=2Ω,框架的其他部分电阻不计,框架足够长,垂直于金属框平面的方向有一向上的匀强磁场,磁感应强度
B
=1.0T.
ab
为金属杆,与框架良好接触,其质量m=0.1Kg,杆电阻
r
=1.0Ω,杆与框架的动摩擦因数μ=0.5.杆由静止开始下滑,在速度达到最大的过程中,上端电阻
R
0
产生的热量
Q
0
="0." 5J.(
sin
37°=0.6,
cos
37°=0.8)求:
(1)流过
R
0
的最大电流;
(2)从开始到速度最大的过程中
ab
杆沿斜面下滑的距离;
(3)在时间1s内通过杆
ab
横截面积的最大电量.
答案
(1)I
0
="0.25A " (2)11.56 m (3)0.5C
解析
解:(1)当满足
BIL+
μmgcos
θ=mgsina
θ
时有最大电流 (2分)
(1分)
流过
R
0
的最大电流为I
0
="0.25A " (1分)
(2)
Q
总
=4Q
o
="2" J
(1分)
ε=IR
总
=0.5×2V="1.0V " (1分)
此时杆的速度为
(1分)
由动能定理得
(2分)
求得杆下滑的路程
(1分)
(3)通过ab杆的最大电量
(2分)
举一反三
(16分)如图所示,固定于水平桌面上足够长的两光滑平行导轨
PQ
、
MN
,导轨的电阻不计,间距为
d
= 0.5m,
P
、
M
两端接有一只理想电压表,整个装置处于竖直向下的磁感应强度
B
= 0.2T的匀强磁场中.电阻均为
r
= 0.1Ω、质量分别为
m
1
= 0.3kg和
m
2
= 0.5kg的两金属棒
ab
、
cd
平行的搁在导轨上,现固定棒
ab
,让
cd
在水平恒力
F
= 0.8N的作用下,由静止开始做加速运动,试求:
(1)
cd
棒两端哪端电势高;
(2)当电压表的读数为
U
= 0.2V时,
cd
棒受到的安培力多大;
(3)棒
cd
能达到的最大速度
v
m
.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,
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).导体棒
ab
与导轨始终保持良好接触,并在弹簧
S
的作用下沿导轨以速度
v
0
向左匀速运动.已知在导体棒运动的过程中,弹簧始终处于弹性限度内.磁感应强度的大小为
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
,导体棒
ab
的质量为
m
.求:
(1)导体棒
ab
第一次经过
O
点前,通过它的电流大小;
(2)弹簧的劲度系数
k
;
(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
难度:
|
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如图22所示,M、N是水平放置的很长的平行金属板,两板间有垂直于纸面沿水平方向的匀强磁场,其磁感应强度大小为B=0.25T,两板间距d=0.4m,在M、N板间右侧部分有两根无阻导线P、Q与阻值为0.3
的电阻相连。已知MP和QN间距离相等且等于PQ间距离的一半,一根总电阻为r=0.2
均匀金属棒ab在右侧部分紧贴M、N和P、Q无摩擦滑动,忽略一切接触电阻。现有重力不计的带正电荷q=1.6×10
-
9
C的轻质小球以v
0
=7m/s的水平初速度射入两板间恰好能做匀速直线运动,则:
(1)M、N间的电势差应为多少?
(2)若ab棒匀速运动,则其运动速度大小等于多少?方向如何?
(3)维持棒匀速运动的外力为多大?
题型:不详
难度:
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如图所示,两根相距为
=
1m的足够长的平行光滑金属导轨,位于水平的
xOy
平面内,一端接有阻值为
的电阻.在
的一侧存在垂直纸面向里的磁场,磁感应强度
B
只随
x
的增大而增大,且它们间的关系为
B
=
x
,其中
。一质量为
m
=0.5kg的金属杆与金属导轨垂直,可在导轨上滑动.当
t
=0时金属杆位于
x
=0处,速度为
=
,方向沿
x
轴的正方向。在运动过程中
,有一大小可调节的外力
F
作用于金属杆,使金属杆以恒定加速度
a=
沿
x
轴正方向匀加速直线运动。除电阻
R
以外其余电阻都可以忽略不计.求:当
t
=4s时施加于金属杆上的外力为多大。
题型:不详
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如图a所示在光滑水平面上用恒力F拉质量m的单匝均匀正方形铜线框,边长为a,在1位置以速度v
0
进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时t=0,若磁场的宽度为b(b>3a),在3t
0
时刻线框到达2位置速度又为v
0
并开始离开匀强磁场。此过程中v-t图象如图b所示,则
A. t=0时,线框右侧边MN的两端电压为Bav
0
B. 在t
0
时刻线框的速度为v
0
-2F t
0
/m
线框完全离开磁场的瞬间位置3速度一定比t
0
时刻线框的速度大
D. 线框从1位置进入磁场到完全离开磁场位置3过程中,线框中产生的电热为2Fb
题型:不详
难度:
|
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