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:0.4 引用次数:692 题号:18304437
如图所示,两足够长且不计电阻的光滑平行导轨固定在水平地面上,间距,导轨区域有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为,两根金属棒甲和乙垂直放在导轨上且始终与导轨保持良好接触。已知金属棒甲和乙质量分别是,有效电阻分别是。金属棒乙被一根不可伸长的结实细线牵住。时刻给金属棒甲一个向右的、大小为的初速度,让金属棒甲运动起来。求:
(1)时刻金属棒甲两端的电压;
(2)金属棒甲运动过程中的速度v与位移x的关系式;
(3)当金属棒甲速度为时剪断细线,剪断细线后乙棒中产生的焦耳热。

相似题推荐

解答题 | 较难 (0.4)
【推荐1】如图在离地高为H的平台上固定着一个带有电动势为E、内阻为r的金属导轨ABB1A1ABA1B1间距为LBB1在平台边缘,平台的右边地面上固定着两段宽度不同的平行金属导轨,CDEC1D1E1间距为LFGF1G1间距为.EFE1F1是相同材料的金属导轨且良好连接,CDC1D1部分与水平面成37°的夹角,CC1两端口离地高度为,两根完全相同的金属棒ab垂直导轨分别静放于端点BB1上面和水平导轨FGG1F1上面,金属棒的质量为m、电阻为R,导轨AA1BB1DEFGG1F1E1D1中有竖直向上的匀强磁场B,开关闭合后,金属棒a在安培力的作用下水平抛出,随后无碰撞地恰好落在CC1端口,沿着导轨CDD1C1下滑,滑动过程中ab始终垂直导轨,所有导轨均是光滑的且电阻不计,不计空气阻力,已知重力加速度为g.求:

(1)不计导体棒在拐弯DD1处的能量损失,求金属棒a刚滑入水平导轨DEE1D1时受到的安培力大小;
(2)电源在此过程中做了多少功?
(3)假设金属棒a进入FGG1F1之前已做匀速运动,求金属棒a进入FGG1F1时金属棒b的速度及在金属棒b上产生的热量;
(4)设FGF1G1两导轨足够长,求金属棒a的最终速度及从金属棒a开始进入FGG1F1导轨到最终稳定过程中产生的热量.
2019-10-22更新 | 596次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐2】如图,平行粗糙导轨固定在绝缘水平桌面上,间距L=0.2m,导轨左端接有R=1Ω的电阻,质量为m=0.1kg的粗糙导体棒ab静置于导轨上,导体棒及导轨的电阻忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨向下。现外力F作用在导体棒ab上使之一开始做匀加速运动,且外力F随时间变化关系如图所示,重力加速度g=10m/s2,试求解以下问题:
(1)前10s导体棒ab的加速度大小;
(2)若整个过程中通过R的电荷量为65C,则导体棒ab运动的总时间是多少。
2022-04-21更新 | 211次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
【推荐3】如图所示,两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨MNPQ,一端接有阻值为R的电阻,处于方向竖直向下的匀强磁场中。在导轨上垂直导轨放置质量为m的金属直杆,金属杆的电阻为r,金属杆与导轨接触良好,导轨足够长且电阻不计。金属杆在垂直于杆的水平恒力F作用下向右匀速运动时,电阻R上的消耗的电功率为P,从某一时刻开始撤去水平恒力F。求撤去水平力后:

(1)当电阻R上消耗的功率为时,金属杆的加速度大小和方向;
(2)求撤去F后直至金属杆静止的整个过程中电阻R上产生的焦耳热。
2016-12-08更新 | 327次组卷
共计 平均难度:一般