如图所示,宽度为
的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为
的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为
。一根质量为
的导体棒
放在导轨上,并与导轨始终接触良好,导体棒的电阻
,导轨的电阻可忽略不计。现用垂直
的水平拉力F拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,速度为
,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求:
(1)导体棒
中感应电流的大小与方向?哪端电势高?
(2)作用在导体棒上拉力F的大小。
(3)某时刻撤去拉力,求撤去拉力后电阻R上产生的热量Q。
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(1)导体棒
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(2)作用在导体棒上拉力F的大小。
(3)某时刻撤去拉力,求撤去拉力后电阻R上产生的热量Q。
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更新时间:2021-12-12 20:48:09
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名校
【推荐1】如图所示,间距L=1m的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨右侧电路能够通过单刀双掷开关分别跟1、2相连,1连接阴极射线管电路,2连接电容器电路。MM′、NN′(MM′、NN′为两条垂直于导轨方向的平行线)之间分布着方向竖直向上、磁感应强度大小为B=1T的匀强磁场,MM′、NN′间的距离为d=1.5m,边界处有磁场。质量为m,长度跟导轨间距相等的导体棒垂直于导轨方向放置,跨过定滑轮的轻绳一端系在导体棒中点,另一端悬挂质量也为m的小物块,导体样与定滑轮之间的轻绳平行于导轨。已知阴极射线管工作时,每秒钟有n=6.25×1019个电子从阴极射到阳极,电容器电容为C=0.1F,电子的电荷量为e=1.6×10-19C,导体棒与导轨电阻均不计,导体棒与导轨始终垂直且接触良好,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2。
(1)若开关S接1时,导体棒恰好静止在磁场的右边界MM′处,且导体棒与导轨间的摩擦力为零,求物块的质量m;
(2)将开关S迅速由1接到2,同时导体棒从磁场右边界MM′处由静止开始运动,若导体棒运动到磁场左边界NN′处时的速度为v=3m/s,求导体棒与导轨间的动摩擦因数μ。
(1)若开关S接1时,导体棒恰好静止在磁场的右边界MM′处,且导体棒与导轨间的摩擦力为零,求物块的质量m;
(2)将开关S迅速由1接到2,同时导体棒从磁场右边界MM′处由静止开始运动,若导体棒运动到磁场左边界NN′处时的速度为v=3m/s,求导体棒与导轨间的动摩擦因数μ。
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(0.65)
名校
【推荐2】如图1所示,足够长的U形光滑导体框水平放置,宽度为L,一端连接的电阻为R。导体框所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。电阻为r的导体棒MN放在导体框上,其长度恰好等于导体框的宽度,且相互接触良好。其余电阻均可忽略不计。在水平拉力作用下,导体棒向右匀速运动,速度大小为v。
(1)请根据法拉第电磁感应定律推导导体棒匀速运动时产生的感应电动势的大小E=BLv;
(2)求回路中感应电流I和导体棒两端的电压U;
(3)若在某个时刻撤去拉力,请在图2中定性画出撤去拉力后导体棒运动的v-t图像。
(1)请根据法拉第电磁感应定律推导导体棒匀速运动时产生的感应电动势的大小E=BLv;
(2)求回路中感应电流I和导体棒两端的电压U;
(3)若在某个时刻撤去拉力,请在图2中定性画出撤去拉力后导体棒运动的v-t图像。
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(0.65)
名校
【推荐3】如图所示,两根光滑金属导轨平行放置在倾角为30°的斜面上,导轨宽度为L,导轨下端接有电阻R,两导轨间存在一方向垂直于斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。轻绳一端平行于斜面系在质量为m的金属棒上,另一端通过定滑轮竖直悬吊质量为m0的小木块。第一次将金属棒从PQ位置由静止释放,发现金属棒沿导轨下滑。第二次去掉轻绳,让金属棒从PQ位置由静止释放。已知两次下滑过程中金属棒始终与导轨接触良好,且在金属棒下滑至底端MN前,都已经达到了平衡状态。导轨和金属棒的电阻都忽略不计,已知
=5,
(h为PQ位置与MN位置的高度差),其他物理量未知。求:
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(1)第一次与第二次运动到MN时的速度大小之比;
(2)金属棒两次运动到MN过程中,电阻R产生的热量之比.
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(1)第一次与第二次运动到MN时的速度大小之比;
(2)金属棒两次运动到MN过程中,电阻R产生的热量之比.
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(0.65)
【推荐1】如图所示,足够长的光滑绝缘斜面与水平面成
放置,在斜面上虚线aa′和bb′与斜面底边平行,在abb′a′区域有垂直斜面向上的匀强磁场,aa′、bb′的距离为0.1m,磁感应强度为
;现有一质量为
,总电阻
、边长
的正方形金属线圈MNPQ,让PQ边与斜面底边平行,从斜面上端由静止释放,已知PQ边与bb′相距
,线圈完全穿出磁场时的速度为5m/s,穿过磁场所用的时间为0.03s。已知
,
,
,求:
(1)线圈刚进入磁场区域时,线圈中电流的大小;
(2)线圈穿过磁场的过程中产生的热量;
(3)线圈穿过磁场的过程中流过线圈的电荷量。
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(1)线圈刚进入磁场区域时,线圈中电流的大小;
(2)线圈穿过磁场的过程中产生的热量;
(3)线圈穿过磁场的过程中流过线圈的电荷量。
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】如图所示,MN、PQ是间距
为0.5m的足够长的平行导轨,NQ⊥MN,导轨的电阻不计,导轨平面与水平面间的夹角θ为37°,NQ间连接有一个R为8Ω的电阻,有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上,磁感应强度B为2T,将一根质量m为0.1kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好,现由静止释放金属棒,当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度,已知在此过程中通过金属棒截面的电荷量q为0.2C,且金属棒的加速度a与速度v的关系如图所示,设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行,求:
(1)金属棒与导轨间的动摩擦因数
;
(2)金属棒的电阻;
(3)cd离NQ的距离x;
(4)金属棒滑行至ed处的过程中,电阻R上产生的热量。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10
)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/27/1674607231082496/1677878634364928/STEM/7be8201b-a501-4319-a5e4-201622b8e08b.png?resizew=444)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f85fca60a11e1af2bf50138d0e3fe62.png)
(1)金属棒与导轨间的动摩擦因数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1100379a4385b9ce064847bc21760adc.png)
(2)金属棒的电阻;
(3)cd离NQ的距离x;
(4)金属棒滑行至ed处的过程中,电阻R上产生的热量。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10
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(0.65)
【推荐3】如图所示,宽度为2L的水平光滑金属轨道与宽度为L、倾角为
的倾斜光滑金属轨道相连,在水平轨道的右端连接一个双刀双掷开关和两个电阻都是R的定值电阻,1、2之间为绝缘手柄,当双刀双掷开关接向3、4端时,两轨道相通,当开关接向5、6端时,两轨道断开。初始时开关先接3、4端,在水平轨道上有竖直向上的匀强磁场,在倾斜轨道上有垂直轨道平面斜向上的匀强磁场,两部分磁场的磁感应强度大小均为B。现将质量均为m、电阻均为R、长分别为L和2L的导体棒
与
放在倾斜轨道和水平轨道上,两轨道均足够长,将两导体棒同时由静止释放,经
时间,两导体棒开始做匀加速直线运动,重力加速度为g,轨道电阻不计。
(1)求
时两导体棒的加速度大小;
(2)求
时两导体棒的速度大小;
(3)若在
时将双刀双掷开关接到5、6端,
未脱离倾斜轨道,求此后
向左运动的最大距离及
再次稳定运动后的电功率。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c24095e409b025db711f14be783a406c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18f0281e6bbdbe08beeccb55adf84536.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d6c5ec685e8420a8672cefa43e45869.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0d9fd58e71dcae6cafaf9037d20ebd76.png)
(1)求
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(2)求
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(3)若在
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