如图所示,3条平行导轨MN、CD.EF在同一平面内,MN与CD相距为d1=8.3cm,CD与EF相距为d2=20.0cm,导轨及导体杆的电阻忽略不计,M、E间连
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如图所示,3条平行导轨MN、CD.EF在同一平面内,MN与CD相距为d1=8.3cm,CD与EF相距为d2=20.0cm,导轨及导体杆的电阻忽略不计,M、E间连
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,3条平行导轨
MN、CD.EF
在同一平面内,
MN
与
CD
相距为
d
1
=8.3cm,
CD
与
EF
相距为
d
2
=20.0cm,导轨及导体杆的电阻忽略不计,
M、E
间连接电阻
R
1
=10Ω,
N、D
间连接电阻
R
2
=20Ω.导体杆
ab
横跨在3条导轨上,与三条导轨都接触良好,杆的
a
端到与
EF
接触的
b
点间的距离
l
=40.0cm.空间充满匀强磁场,磁感应强度大小为
B
=0.5T,方向如图示.
(1)若导体杆在匀强磁场中匀速向右运动,速度大小为
v
=4.0m/s,求通过电阻
R
1
、
R
2
的电流大小.
(2)若导体杆以
b
为轴,在导轨所在的平面内沿顺时针方向转动90°角(导轨
MN
和
CD
都足够长),求这过程中电流方向向下的通过电阻
R
1
、
R
2
的电荷量的大小.
答案
(1)0.056A ,0.0083A (2)2.24×10
-3
C , 2.6×10
-4
C
解析
(1)导体杆在向右匀速运动过程中,构成两个闭合电路,一个是
MN
与
EF
间的杆、导轨及电阻
R
1
;另一个是
CD
与
EF
间的杆、导轨及电阻
R
2
.电流分别为
.
(2)在穿过闭合电路的磁通量发生变化的过程中,感应电动势的平均值
,感应电流的平均值
,
通过电路某截面的总电量
.
在
a
端转至与
MN
相交之前,通过电阻
R
1
、
R
2
的电流方向都是向下,流过它们的电量分别是
C;
C.
C.
在
a
端从与
MN
相交转至与
EF
相交的过程中,电阻
R
1
、
R
2
串联,通过
R
1
的电流方向仍为向下,而通过
R
2
的电流方向是向上.流过它们的电量相等,是
C.
对电阻
R
1
来说,两阶段电流方向相同,因此
Q
1
=
Q
1
′+
Q
1
″=2.24×10
-3
C;
对电阻
R
2
来说,两阶段电流方向相反,因此
Q
2
=
Q
2
′-
Q
2
″=2.6×10
-4
C.
举一反三
水平平行放置的两根长直光滑金属导轨MN与PQ上放有一根直导线ab,ab与导轨垂直,其电阻为0.02
,质量为0.1kg,它在导轨间的长度为20cm,导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中,B=0.2T,电路中电阻R=0.008
,其它电阻不计,求:
(1)断开电键K,ab在水平恒力F=0.1N的作用下,由静止开始沿轨道滑动过程中ab中的电动势随时间变化的表达式.
(2)当ab以10m/s的速度滑动时,闭合电键,并同时撤掉F力,那么由此时开始以后的时间里电路中电阻R放出焦耳热是多少.
题型:不详
难度:
|
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金属棒ab在高h处从静止释放,沿粗糙弧形导轨滑到轨道底部而进入光滑的水平导轨.水平导轨处于竖直向下的匀强磁场中,水平导轨上静止放着另一金属棒cd,如图所示.ab、cd两棒质量均为m,水平导轨足够长.已知ab、cd始终未相碰,且达到稳定状态后两棒均以速度V匀速向右运动.求:
(1)棒ab在弧形导轨上滑动的过程中克服阻力所做的功是多少?
(2)整个过程中导轨及两棒组成的回路中消耗的电能是多少?
题型:不详
难度:
|
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如图所示,一矩形线圈面积为400
、匝数为100匝,绕线圈的中心轴
以角速度
匀速转动,匀强磁场磁感强度为
T,转动轴与磁感线垂直。线圈电阻为1Ω,
=3Ω,
=6Ω,
=12Ω,其余电阻不计,电键S断开。当线圈转到线圈平面与磁感线平行时,所受磁场力的力矩为16N·m,求:
(1)线圈转动的角速度ω。
(2)感应电动势的最大值。
(3)电键S闭合后,线圈的输出功率。
题型:不详
难度:
|
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如图所示,两根平行金属导轨间的距离为0.4m,导轨平面与水平面的夹角为30°.磁感强度为0.5T的匀强磁场垂直于导轨平面斜向上,两根电阻均为1
、重均为0.1N的金属杆ab、cd水平地放在导轨上,杆与导轨间的动摩擦因数为0.3,导轨的电阻可以忽略.为使ab杆能静止在滑轨上,必须使cd杆以多大的速率沿斜面向上运动?
题型:不详
难度:
|
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N匝矩形线圈abcd,长L1,宽L2,总电阻为r.线圈通过滑环M,N及电刷P,Q与阻值为R的电阻及电流表组成闭合电路.线圈处在磁感强度为B的匀强磁场中,转轴OO"通过ad边和bc边的中点并与磁场方向垂直.线圈以角速度ω匀速转动,求:
(1).线圈转到图示位置时,ab边产生的感应电动势E
1
.
(2).线圈转动过程中,电流表的示数.
题型:不详
难度:
|
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