组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 电磁感应 > 电磁感应中的能量转化 > 导体棒在导轨上运动问题 > 导体棒进出磁场区域的加速度变化
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:247 题号:10110884
如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长且电阻不计的平行金属导轨相距L,导轨平面与水平面夹角为,上端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向垂直导轨平面向下(图中未画出)。质量为m,电阻可忽略不计的金属棒放在两导轨上由静止开始释放,金属棒下滑过程中的最大速度为vm,棒与导轨始终垂直并保持良好接触,且它们之间的动摩擦因数为μμ<tanθ)。已知重力加速度为g,求:
(1)金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小;
(2)磁场的磁感应强度大小;
(3)当金属棒沿导轨下滑距离为s时,金属棒速度已达到最大值,则此过程中电阻R上产生的焦耳热为多少?

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解答题 | 较难 (0.4)
【推荐1】两平行且电阻不计的金属导轨相距,金属导由水平和倾斜两部分(均足够长)良好对接,倾斜部分与水平方向的夹角为,整个装置处在竖直向上、磁感应强度的匀强磁场中.长度也为的金属棒垂直导轨并置于导轨上,且与导轨良好接触,质量均为,电阻分别为.置于导轨的水平部分,与导轨间的动摩擦因数为置于导轨的倾斜部分,导轨倾斜部分光滑.从时刻起,棒在水平且垂直于棒的外力的作用下由静止开始向右做匀加速直线运动,金属棒在力的作用下保持静止,平行于倾斜导轨平面且垂直于金属棒.当时,棒消耗的电功率为.已知,重力加速度.求:

(1)金属棒做匀加速直线运动的加速度大小;
(2)求时作用在棒上的
(3)改变的作用规律,使棒运动的位移与速度满足的关系,要求棒仍然要保持静止状态,求棒从静止开始运动至的过程中,作用在棒上的力所做的功(结果可用分数表示).
2019-06-07更新 | 538次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
真题 名校
【推荐2】如图所示,固定在水平面上间距为的两条平行光滑金属导轨,垂直于导轨放置的两根金属棒长度也为、电阻均为,两棒与导轨始终接触良好.两端通过开关与电阻为的单匝金属线圈相连,线圈内存在竖直向下均匀增加的磁场,磁通量变化率为常量.图中虚线右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为的质量为,金属导轨足够长,电阻忽略不计.

(1)闭合,若使保持静止,需在其上加多大的水平恒力,并指出其方向;
(2)断开在上述恒力作用下,由静止开始到速度大小为的加速过程中流过的电荷量为,求该过程安培力做的功
2019-06-09更新 | 11371次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
【推荐3】如图所示,在水平地面上固定一光滑金属导轨,导轨间距离为L,导轨电阻不计,右端接有阻值为R的电阻,质量为m,电阻r=R的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上,整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有一水平向右的初速度v0,已知当导体棒第一次回到初始位置时,速度大小变为v0,整个运动过程中导体棒始终与导体垂直并保持良好接触,弹簧的重心轴线与导轨平行,且弹簧始终处于弹性限度范围内.求:

(1)初始时刻通过电阻R的电流I的大小;
(2)导体棒第一次回到初始位置时,导体棒的加速度大小为a
(3)导体棒从开始运动直到停止的过程中,电阻R上产生的焦耳Q
2018-09-17更新 | 464次组卷
共计 平均难度:一般