如图所示,间距为d、足够长的两平行金属导轨固定放置在同一水平面上,导轨左端接一阻值为R的电阻,垂直导轨平面有磁感应强度大小为B的匀强磁场,磁场区域左、右边界与导轨垂直且间距也为d。一导体棒在外力作用下以某一速度向右进入磁场并做匀速运动。当导体棒离开磁场时,磁感应强度开始随时间均匀减小,其大小由B减小到零所用时间为t。整个过程回路中电动势大小保持不变,导体棒与导轨始终垂直并接触良好,回路中除R外其余电阻不计,求:
(1)导体棒在磁场中做匀速运动的速度大小;
(2)从导体棒进入磁场到磁感应强度减小到零的过程中电阻R产生的焦耳热。
(1)导体棒在磁场中做匀速运动的速度大小;
(2)从导体棒进入磁场到磁感应强度减小到零的过程中电阻R产生的焦耳热。
更新时间:2020-04-21 13:38:51
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【推荐1】如图所示,两根平行光滑金属导轨MN和PQ固定在水平面上,其间距L=0.20m,磁感应强度B=0.50T的匀强磁场垂直轨道平面向下,两导轨之间连接一电阻R=4.50Ω,在导轨上有一金属杆ab,其电阻r=0.50Ω,杆ab长度恰与导轨间距相等,运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,在ab上施加水平拉力F=0.004N可以使其向右匀速运动,设金属导轨足够长,不计空气阻力。求:
(1)金属杆ab中的电流大小;
(2)金属杆ab产生的感应电动势E;
(3)电阻R路消耗的热功率PR;
(4)拉力做功的功率,拉力做功的功率与电路消耗总功率关系。
(1)金属杆ab中的电流大小;
(2)金属杆ab产生的感应电动势E;
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【推荐2】如图所示的装置水平放置,处于竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,电源电动势为E、内阻为R。光滑平行导轨足够长,导轨间距分别为d与2d。长度为2d的相同导体棒b、c均垂直静置于导轨上,导体棒质量为m、电阻为R。求:
(1)两棒运动过程中加速度大小之比;
(2)闭合开关后,导体棒b最终速度的大小;
(3)上述过程中导体棒b中产生的焦耳热。
(1)两棒运动过程中加速度大小之比;
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【推荐1】如图甲,间距的平行长直导轨MN、PQ水平放置,两导轨左端MP之间接有一阻值为的定值电阻,导轨电阻忽略不计;一导体棒(电阻不计)垂直于导轨放在距离导轨左端的ab处,其质量,导体棒与导轨间的动摩擦因数,整个装置处在范围足够大的竖直方向的匀强磁场中。取竖直向下为正方向,从时刻开始,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示;在内导体棒在外力作用下处于静止状态,不计感应电流磁场的影响,取。
(1)求时安培力的大小和方向;
(2)从开始,导体棒在恒力作用下向右运动时,导体棒的速度达到最大。求导体棒的最大速度及该过程中电阻R上产生的热量Q。
(1)求时安培力的大小和方向;
(2)从开始,导体棒在恒力作用下向右运动时,导体棒的速度达到最大。求导体棒的最大速度及该过程中电阻R上产生的热量Q。
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【推荐2】如图所示,倾角θ=37°,间距L=0.1m的足够长光滑金属导轨底端接有阻值R=0.16Ω的电阻,不计其它电阻。质量m=1kg的金属棒ab始终垂直导轨。以O为原点,建立如图所示方向沿导轨向上的坐标轴x。在0.2m≤x≤0.8m区间有垂直导轨平面向上的匀强磁场。棒ab在沿x轴正方向的外力F作用下从x=0处由静止开始沿斜面向上运动,其速度v与位移x满足v=kx,加速度a与速度v满足a=kv,k值为k=5s-1。当棒ab运动至x1=0.2m处时,电阻R消耗的电功率P=0.16W。重力加速度为g=10m/s2。(sin37°=0.6)求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)0≤x≤0.8m范围内外力F随位移x变化的关系式;
(3)在棒ab穿过磁场运动过程中,电阻R产生的焦耳热Q。
(1)磁感应强度B的大小;
(2)0≤x≤0.8m范围内外力F随位移x变化的关系式;
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【推荐3】如图所示,竖直平面内有一半径为、内阻为、粗细均匀的光滑半圆形金属环,在M、N处与相距为、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接,EF之间接有电阻,已知,。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ,磁感应强度大小均为。现有质量为、电阻不计的导体棒ab,从半圆环的最高点A处由静止下落,在下落过程中导体棒始终保持水平,与半圆形金属环及轨道接触良好,设平行轨道足够长。已知导体棒ab下落时的速度大小为,下落到MN处的速度大小为。
(1)求导体棒ab从A下落时的加速度大小;
(2)若导体棒ab进入磁场Ⅱ后棒中电流大小始终不变,求磁场Ⅰ和Ⅱ之间的距离和上的电功率。
(1)求导体棒ab从A下落时的加速度大小;
(2)若导体棒ab进入磁场Ⅱ后棒中电流大小始终不变,求磁场Ⅰ和Ⅱ之间的距离和上的电功率。
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