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 > 电磁感应中的动量、能量问题 > 计算导轨切割磁感线电路中产生的热量
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:897 题号:18451741
如图所示为某种电磁缓冲车的结构示意图,其主要部件为缓冲滑块K和质量为m的缓冲车厢。在缓冲车的底板上安装着电磁铁,能产生垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,沿车的轴线固定着两个光滑水平绝缘导轨PQMN,可以在导轨内自由滑动的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成,滑块K上绕有闭合的多匝矩形线圈abcd,线圈的总电阻为R,匝数为nab边长为L,假设缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后,滑块K立即停下,此后线圈与轨道的磁场作用力使缓冲车厢减速运动,从而实现缓冲,一切摩擦及空气阻力不计。
(1)求缓冲车厢减速过程中最大加速度的大小:
(2)碰撞后缓冲车厢向前移动一段距离后速度为零,则此过程线图abcd中产生的焦耳热是多少;
(3)缓冲车与障碍物碰撞后,要使导轨右端不碰到障碍物,则缓冲车与障碍物碰撞前,导轨右端与滑块Kcd边距离至少多大。
2023·天津和平·一模 查看更多[4]

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解答题 | 适中 (0.65)
【推荐1】如图所示,在水平面上固定两根平行的金属轨道AOAO′。只有BCBC′部分粗糙,长度为L,动摩擦因数为μ,其余部分都是光滑的。BBCC′区域存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B0;轨道间连接有两个阻值为R的电阻和一套电压传感器。现有一根金属棒,受水平向右的恒力作用,从AA′处由静止开始运动,通过数字接收器在屏幕上显示的电压如图所示,到电压为2U0时曲线已趋向水平,已知金属棒的电阻为R,质量为m,金属轨道间距为d,电阻不计,求:
(1)金属棒进入磁场B0时的速度v1
(2)恒力F大小;
(3)金属棒在经过BBCC′区域的过程中,通过金属棒的电量q
(4)金属棒在经过BBCC′区域的过程中,回路产生焦耳热Q
   
2023-05-10更新 | 205次组卷
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【推荐2】如图甲所示,不计电阻的平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1m,上端接有电阻R=3Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量m=0.1kg、电阻r=1Ω的金属杆ab,从OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落过程中始终与导轨保持良好接触,杆下落过程中的vt图象如图乙所示。(取g=10m/s2)求:
(1)磁感应强度B
(2)杆在下落0.2s的过程中电阻R产生的热量。
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【推荐3】如图所示,电阻不计的平行金属导轨MNOP放置在水平面内.MO间接有阻值为R = 3Ω的电阻.导轨相距d =lm,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感强度B = 0.5T. 质量为m =0.1kg,电阻为r =1Ω的导体棒CD垂直于导轨放置,并接触良好,现用平行于MN的恒力F =1N向右拉动CD,CD受摩擦阻力f恒为0. 5N.
(1) CD运动的最大速度;.
(2)CD迖到最大速度后,电阻消耗的电功率;
(3)CD的速度为最大速度的一半时,CD的加速度.
2018-02-26更新 | 294次组卷
共计 平均难度:一般