如图(甲)所示,M1M4、N1N4为平行放置的水平金属轨道,M4P、N4Q为相同半径,平行放置的竖直半圆形金属轨道,M4、N4为切点,P、Q为半圆轨道的最高点,

如图(甲)所示,M1M4、N1N4为平行放置的水平金属轨道,M4P、N4Q为相同半径,平行放置的竖直半圆形金属轨道,M4、N4为切点,P、Q为半圆轨道的最高点,

题型:福建省同步题难度:来源:
如图(甲)所示,M1M4、N1N4为平行放置的水平金属轨道,M4P、N4Q为相同半径,平行放置的竖直半圆形金属轨道,M4、N4为切点,P、Q为半圆轨道的最高点,轨道间距L=1.0m,圆轨道半径r=0.32m,整个装置左端接有阻值R=0.5Ω的定值电阻。M1M2N2N1、M3M4N4N3为等大的长方形区域Ⅰ、Ⅱ,两区域宽度d=0.5m,两区域之间的距离s=1.0m;区域Ⅰ内分布着均匀的变化的磁场B1,变化规律如图(乙)所示,规定竖直向上为B1的正方向;区域Ⅱ内分布着匀强磁场B2,方向竖直向上。两磁场间的轨道与导体棒CD间的动摩擦因数为μ=0.2,M3N3右侧的直轨道及半圆形轨道均光滑。质量m=0.1kg,电阻R0=0.5Ω的导体棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉动下,从M2N2处由静止开始运动,到达M3N3处撤去恒力F,CD棒匀速地穿过匀强磁场区,恰好通过半圆形轨道的最高点PQ处。若轨道电阻、空气阻力不计,运动过程导棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直,g取10m/s2。求:
(1)水平恒力F的大小;
(2)CD棒在直轨道上运动过程中电阻R上产生的热量Q。
答案
解:(1)CD棒在PQ处: ①
设CD棒在匀强磁场区速度为v,则
CD棒在恒力F作用下: ③
由①②③得:F=1.0N ④    
(2)棒在直轨道上运动,产生感应电流时间 ⑤
感应电动势 ⑥    
 ⑦  
 ⑧
由⑤⑥⑦⑧得  J ⑨
举一反三
如图所示,竖直平面内有一边长为L、质量为m,电阻为R的正方形线框在竖直向下的匀强重力场和水平方向的磁场组成的复合场以初速度v0水平抛出(忽略空气阻力)。运动过程中正方形线框始终在磁场中运动且磁场方向与线框平面始终垂直,磁场的磁感应强度随水平向右的x轴按B=B0+kx的规律均匀增大。(已知重力加速度为g)求:
(1)线框水平方向速度为v1时,线框中瞬时电流的大小;
(2)线框在复合场中运动经时间t,此时速度为v2求此时电功率。
题型:山东省期中题难度:| 查看答案
如图所示,两根间距为0.5m的金属导轨MNPQ,电阻不计,左端向上弯曲,其余水平,水平导轨左端有宽度为0.28m、方向竖直向上的匀强磁场I,右端有另一磁场II,其宽度也为0.28m,但方向竖直向下,磁场的磁感强度大小均为1T。有两根质量均为0.1kg、电阻均为0.5Ω的金属棒ab与导轨垂直放置,b棒置于磁场II中点CD处,导轨除CD两处(对应的距离极短)外其余均光滑,两处对棒可产生总的最大静摩擦力为棒重力的0.5倍,a棒从弯曲导轨某处由静止释放。当只有一根棒作切割磁感线运动时,它速度的减小量与它在磁场中通过的距离成正比,即。求:
(1)若a棒释放的高度大于h0,则a棒进入磁场I时会使b棒运动,判断b棒的运动方向并求出h0为多少?      
(2)若将a棒从高度小于h0的某处释放,使其以速度1.4m/s进入磁场I,结果a棒以0.7m/s的速度从磁场I中穿出,求在a棒穿过磁场I过程中通过b棒的电量q和两棒即将相碰时b棒上的电功率Pb为多少?(g取10m/s2,保留三位有效数字)
题型:江西省模拟题难度:| 查看答案
如图所示,宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,框架导轨上放一根质量m=0.2kg、电阻R=1.0Ω的金属棒ab,棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,现用功率恒为6W的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直)。ab棒从静止开始经过时间t=1.5s获得稳定速度,此过程中,通过棒的电量q=2.8C(框架电阻不计,g取10m/s2)。问:
(1)ab棒达到的稳定速度多大?
(2)棒的电阻R产生热量多少?
题型:浙江省期中题难度:| 查看答案
如图甲所示,bacd为导体做成的框架,其平面与水平面成θ角,质量为m的导体棒PQabcd接触良好,回路的电阻为R,整个装置放于垂直框架平面的变化磁场中,磁感应强度B的变化情况如图乙所示,PQ能够始终保持静止,则0~t2时间内,PQ受到的安培力F和摩擦力f随时间变化的图像可能正确的是(取平行斜面向上为正方向)
[     ]
A.B.C.D.
题型:专项题难度:| 查看答案
如图甲所示,bacd为导体做成的框架,其平面与水平面成θ角,质量为m的导体棒PQabcd接触良好,回路的电阻为R,整个装置放于垂直框架平面的变化磁场中,磁感应强度B的变化情况如图乙所示,PQ能够始终保持静止,则0~t2时间内,PQ受到的安培力F和摩擦力f随时间变化的图像一定错误的是(取平行斜面向上为正方向)
[     ]
A、
B、
C、
D、
题型:专项题难度:| 查看答案
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