如图甲所示,绝缘水平面上固定着两根足够长的光滑金属导轨、,相距为,右侧导轨处于匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平向下,磁感应强度B的大小如图乙变化,开始棒和棒锁定在导轨如图甲位置,棒和棒平行,棒离水平面高度为,棒与时之间的距离也为L,棒的质量为,有效电阻,棒的质量为有效电阻为(设a、b棒在运动过程始终与导轨垂直,两棒与导轨接触良好,导轨电阻不计),在末解除对棒和棒的锁定。问:
(1)时间段通过棒的电流大小与方向;
(2)进入磁场后两棒最终将以相同的速度运动,这一速度是多少?
(3)求从解除锁定到最终稳定状态,棒产生的热量为多少?
(1)时间段通过棒的电流大小与方向;
(2)进入磁场后两棒最终将以相同的速度运动,这一速度是多少?
(3)求从解除锁定到最终稳定状态,棒产生的热量为多少?
更新时间:2022-06-20 21:58:26
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适中
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【推荐1】如图甲所示,两电阻不计的平行光滑金属导轨倾斜放置,倾角=37°,导轨间距d=0.4m,下端接有定值电阻R0=4Ω,在导轨的CDEF矩形区域内存在垂直于导轨向上的匀强磁场,xDE=5m,该匀强磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示,现将一金属棒在导轨上端由静止释放,金属棒电阻R=1Ω,经t=1s金属棒运动到EF位置并开始做匀速运动,取g=10m/s2,sin37°=0.6,求:
(1)0〜1s和1〜2s时间内通过金属棒中的电流分别为多大;
(2)金属棒的质量及0〜2s时间内金属棒中产生的热量.
(1)0〜1s和1〜2s时间内通过金属棒中的电流分别为多大;
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【推荐2】轻质绝缘细线吊着一质量为,边长为的正方形线框,线框电阻为,线框的下半部分空间中有方向垂直纸面向里的匀强磁场(如图甲所示),磁感应强度大小随时间的变化如图乙所示,从开始经过时间t0,细线开始松弛,。求:
(1)细线松弛前,线框中的感应电流大小与方向;
(2)t0的值。
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【推荐1】如图所示,两平行金属导轨位于同一水平面上,相距,左端与一电阻相连;整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度大小为,方向竖直向下,一质量为、电阻为的导体棒置于导轨上,在水平外力作用下沿导轨以速度匀速向右滑动,滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为,重力加速度大小为,导轨的电阻可忽略。求:
(1)导体棒中感应电流的大小和方向;
(2)水平外力的大小;
(3)若撤去水平外力后,导体棒能运动的最大位移为,求该过程中电阻产生的焦耳热。
(1)导体棒中感应电流的大小和方向;
(2)水平外力的大小;
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【推荐2】一根质量、长为电阻不计的导体棒静止在足够长的光滑的形导轨上,导轨平面存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为。导轨左侧有两个开关与一个定值电阻串联,阻值;与一个电容器联,电容,如图甲所示。现将闭合,断开,且用拉力拉着导体棒开始向右做匀加速直线运动,图乙为导体棒所受拉力随时间的变化图像,则:
(1)磁感应强度的大小为多少?
(2)已知在内外为做功,则电阻产生的焦耳热为多少?
(3)当时,将断开,闭合,同时撤去外力,则电容器最终所带电荷量为多少?
(1)磁感应强度的大小为多少?
(2)已知在内外为做功,则电阻产生的焦耳热为多少?
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【推荐3】中国科学院成功研制并建设了亚洲首个电磁弹射微重力实验装置,如图甲所示,该装置的总高度H=47m,主要由三条完全相同的竖直导轨(内部均安装有电磁弹射装置)和高h=2m,质量m=500kg的实验舱组成,实验舱上端固定有三根导体棒(电阻忽略不计),可沿导轨无摩擦地滑动,电磁弹射装置可将实验舱由静止向上发射,一段时间后进入无磁场区,恰好到达顶部后再自由回落下来,整个过程可以获得t=4s的完全失重环境,该装置工作原理图(俯视)可简化为图乙,导轨内分布有匀强磁场(侧视,如图丙所示),方向如图所示,若发射实验舱时,通过导体棒的电流均恒为1000A,导体棒在匀强磁场中的长度l=2m,取重力加速度g=10m/s2。
(1)试判断装置启动时,导体棒ab中的电流方向;
(2)求无磁场区域的高度h1及匀强磁场的磁感应强度大小B;
(3)若落回磁场区域时,每根导体棒分别给阻值R=144Ω的发热元件供电,求此刻总的热功率。
(1)试判断装置启动时,导体棒ab中的电流方向;
(2)求无磁场区域的高度h1及匀强磁场的磁感应强度大小B;
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