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 > 作用的导体棒在导轨上运动的电动势、安培力、电流、路端电压
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:234 题号:13745971
如图所示,两根足够长的光滑直金属导轨MNPQ平行固定在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L,导轨的电阻不计。导轨顶端MP两点间接有滑动变阻器和阻值为R的定值电阻。一根质量为m、电阻不计的均匀直金属杆ab放在两导轨上,与导轨垂直且接触良好。空间存在磁感应强度大小为B、方向垂直斜面向下的匀强磁场。调节滑动变阻器的滑片,使得滑动变阻器接入电路的阻值为2R,让ab由静止开始沿导轨下滑。重力加速度大小为g
(1)求ab下滑的最大速度vm
(2)求ab下滑的速度最大时,定值电阻上消耗的电功率P
(3)若在ab由静止开始至下滑到速度最大的过程中,定值电阻上产生的焦耳热为Q,求该过程中ab下滑的距离x

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解答题 | 适中 (0.65)
【推荐1】如图所示,两根足够长的平行金属导轨固定在倾角的斜面上,其电阻不计,间距为。导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ,两区域的边界为,区域Ⅰ和Ⅱ中的匀强磁场B的方向分别垂直斜面向下和垂直斜面向上,磁感应强度大小均为将质量为、电阻为的导体棒放在导轨上的区域Ⅰ中,刚好不下滑。再在区域Ⅱ中将质量为、电阻为的光滑导体棒从导轨上由静止开始下滑。棒始终处于区域Ⅱ中,两棒与导轨垂直且与导轨接触良好,g
(1)求棒所受最大静摩擦力,并判断棒下滑时棒中电流的方向;
(2)棒刚要向上滑动时,棒的速度大小v
(3)若从棒开始下滑到棒刚要向上滑动的过程中,装置中产生的总热量为,求此过程中棒下滑的距离x。(此小题保留三位有效数字)
2022-10-20更新 | 704次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
【推荐2】如图所示,两根相距为且水平放置的平行光滑金属直导轨间接有一定值电阻,导轨电阻忽略不计。为放在上的一长度也为的金属棒,与垂直,其电阻为。整个装置处于磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中,现对施力使它沿导轨以速度向右匀速运动。导线框中感应电流所产生的磁场可以忽略不计。求:
(1)金属棒产生的感应电动势的大小;
(2)使金属棒保持向右匀速运动所需施加的沿速度方向的外力大小;
(3)外力做功的功率。

2024-04-15更新 | 21次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
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【推荐3】如甲图所示,两相距L=1m的平行金属导轨固定于水平面上,导轨左端与阻值R=1Ω的电阻连接,导轨间虚线右侧存在垂直导轨平面的匀强磁场.质量m=0.1kg的金属杆垂直置于导轨上,与导轨接触良好,导轨与金属杆的电阻可忽略.杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动,并始终与导轨垂直,其v-t图像如图所示.在10s末撤去拉力,同时磁感应强度随时间变化,使金属杆中电流为零.金属杆运动过程中与导轨间摩擦力保持不变.求:
(1)金属杆所受的拉力的大小;
(2)0-10s内匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)10s-15s内,磁感应强度B与时间t的关系式.
2019-11-14更新 | 494次组卷
共计 平均难度:一般