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:330 题号:17167547
如图,两条相距为L的足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内,导轨电阻不计。两同的导体棒abcd质量均为m、电阻均为R,静止在导轨上,棒与导轨间的动摩擦因数为μ(认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力),匀强磁场方向垂直导轨平面向下,磁感应强度大小为B。现用方向水平向右、大小为F的恒力拉动ab棒。此过程中cd棒始终静止,两棒与导轨垂直且与导轨保持良好接触,重力加速度为g
(1)求ab棒开始滑动时的加速度a的大小;
(2)求ab棒稳定运动时的速度v的大小及此时cd棒上的电功率P
(3)请分析、说明整个过程中,ab棒的能量转化关系。

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解答题 | 适中 (0.65)
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【推荐1】如图所示,两根电阻不计、相距L且足够长的平行光滑导轨与水平面成角,导轨处在磁感应强度B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上,导轨下端连接阻值为R的电阻.现让一质量为m,电阻也为R、与导轨接触良好的水平金属棒ab从静止开始下滑,ab下滑距离s后开始匀速运动,重力加速度为g.求:

①ab棒匀速下滑时速度v的大小;
②ab棒从静止至开始匀速下滑的过程中,ab棒上产生的热量.
2016-12-08更新 | 1456次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
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【推荐2】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,(hPQ位置与MN位置的高度差),其他物理量未知。求:

(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.
2018-02-12更新 | 195次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
【推荐3】足够长、电阻不计的平行金属导轨MNPQ倾斜放置,两根导轨间距l=0.5m,导轨平面与水平面间的夹角为θ=37°,导轨底端连接阻值R=8Ω的电阻。导轨平面内以OCOC与导轨垂直)为分界线,上方区域分布着垂直斜面向上的磁场。取O点为坐标原点,沿导轨OQ向上为x轴正方向,磁场的磁感应强度大小B随着x变化的关系图像如图乙所示。一根质量m=1kg、电阻r=4Ω的金属棒置于导轨上,与导轨垂直且接触良好。若金属棒在沿导轨向上的外力F作用下以某一初速度从x=0处沿导轨向上运动,运动过程中理想电流表的示数恒为0.5A。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.1,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求金属棒
(1)运动到x=3m处的速度;
(2)从x=0运动到x=3m的过程中,电阻R上产生的热量;
(3)从x=0运动到x=3m的过程中,外力F所做的功。

2024-05-24更新 | 178次组卷
共计 平均难度:一般