如图甲所示,间距为L的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的左端连接一阻值为R的定值电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。一根质量为m、长度为L、电阻为r的导体棒放在导轨上。导体棒运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好,导轨的电阻可忽略不计。
(1)若对导体棒施加一水平向右的恒力,使其以速度v向右做匀速直线运动,求此力的大小。
(2)若对导体棒施加一水平向右的拉力,使其沿导轨做初速为零的匀加速直线运动。的大小随时间t变化的图像为一条斜率为的直线。求导体棒加速度的大小a。
(3)若对导体棒施加一水平向右的瞬时冲量,使其以速度开始运动,并最终停在导轨上。
a.求整个过程中,电路中产生的总热量Q;
b.在图乙中定性画出导体棒两端的电势差随位移x变化的图像。
(1)若对导体棒施加一水平向右的恒力,使其以速度v向右做匀速直线运动,求此力的大小。
(2)若对导体棒施加一水平向右的拉力,使其沿导轨做初速为零的匀加速直线运动。的大小随时间t变化的图像为一条斜率为的直线。求导体棒加速度的大小a。
(3)若对导体棒施加一水平向右的瞬时冲量,使其以速度开始运动,并最终停在导轨上。
a.求整个过程中,电路中产生的总热量Q;
b.在图乙中定性画出导体棒两端的电势差随位移x变化的图像。
更新时间:2023-01-06 09:10:35
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【推荐1】下图是一种矿井直线电机提升系统的原理图,在同一竖直平面的左右两边条形区域内,有垂直平面向里和向外交替的匀强磁场,每块磁场区域的高度均为L、磁感应强度大小均为B。梯箱左右两边通过绝缘支架均固定有边长为L、匝数为n、总电阻为R的正方形导线框,线框平面与磁场垂直,上下两边水平。导线框、支架以及梯箱等的总质量为M。电机起动后两边磁场均以速度v沿竖直轨道向上匀速运动。忽略一切阻力,梯箱正常运行时防坠落装置与轨道间没有相互作用。求:
(1)电机从图示位置启动,此时导线框ABCD;①相对磁场的运动方向;②哪条边会产生感应电动势;③感应电流的方向;
(2)电机刚启动瞬间导线框ABCD所受安培力的大小;
(3)当梯箱以的速度向上运动时的加速度大小。
(1)电机从图示位置启动,此时导线框ABCD;①相对磁场的运动方向;②哪条边会产生感应电动势;③感应电流的方向;
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【推荐2】光滑平行的金属导轨MN和PQ,间距L=1.0m,与水平面之间的夹角α=30°,匀强磁场磁感应强度B=2.0T,垂直于导轨平面向上,MP间接有阻值R=2.0Ω的电阻,其它电阻不计,质量m=2.0kg的金属杆ab垂直导轨放置,如图(a)所示。用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab,由静止开始运动,v−t图像如图(b)所示。g=10m/s2,导轨足够长。求:
(1)恒力F的大小;
(2)金属杆速度为2.0m/s时的加速度大小;
(3)前6s内电阻上产生的热量。
(1)恒力F的大小;
(2)金属杆速度为2.0m/s时的加速度大小;
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【推荐1】如图所示,倾角θ=30°、宽L=1m的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强度大小B=IT、范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上.一根质量m=0.2kg,电阻R=1的金属棒ab垂直于导轨放置.现用一平行于导轨向上的牵引力F作用在棒上,使棒由静止开始沿导轨向上运动,运动中ab棒始终与导轨接触良好,导轨 电阻不计,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)若牵引力的功率P恒为56W,则ab棒运动的最终速度为多大?
(2)当ab棒沿导轨向上运动到某一速度时撤去牵引力,从撤去牵引力到ab棒的速度为零,通过ab棒的电量q=0.5C,则撤去牵引力后ab棒向上滑动的距离多大?
(1)若牵引力的功率P恒为56W,则ab棒运动的最终速度为多大?
(2)当ab棒沿导轨向上运动到某一速度时撤去牵引力,从撤去牵引力到ab棒的速度为零,通过ab棒的电量q=0.5C,则撤去牵引力后ab棒向上滑动的距离多大?
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【推荐2】如图所示,两个光滑金属导轨MN和PQ平行,间距L = 1.0m,与水平面之间的夹角α = 37°,匀强磁场磁感应强度B = 2.0T,方向垂直于导轨平面向上,MP间接有阻值R = 1.6Ω的电阻,质量m = 1kg、电阻r = 0.4Ω的金属杆ab垂直导轨放置,导轨足够长,sin37° = 0.6,g取10m/s2。求:
(1)把金属杆由静止释放经过时间1s,金属杆下滑达到最大速度,求此过程中杆下滑的距离。
(2)现用沿斜面向上的恒力F金属杆ab,使其由静止开始运动,当金属杆上滑的位移s = 2m时恰好达到稳定速度,其速度为1m/s,求此过程金属杆中产生的焦耳热。
(1)把金属杆由静止释放经过时间1s,金属杆下滑达到最大速度,求此过程中杆下滑的距离。
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【推荐3】如图所示,两根等间距且光滑的四分之一圆弧轨道,半径、间距,与水平轨道平滑连接,轨道电阻不计。在轨道顶端通过导线连有一阻值为的电阻,整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为。现有一根长度也为L、质量、阻值的金属棒从轨道顶端ab处由静止开始下滑,到达圆弧轨道底端cd处时对轨道的压力大小为重力的2倍。金属棒与轨道始终接触良好,。求:
(1)金属棒滑至cd处时的速度大小v;
(2)金属棒滑至cd处时所受的安培力大小;
(3)金属棒从ab处下滑到cd处的过程中流过金属棒横截面的电荷量q。
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