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:484 题号:18673634
如图所示,两根足够长的平行金属导轨固定在倾角的斜面上,两导轨垂直于斜面与水平面的交线ef,间距,导轨电阻不计。导轨所在空间被分成区域I和II,两区域的边界与斜面的交线为虚线MN。虚线MN与两导轨垂直,区域I中的匀强磁场方向竖直向下,区域II中的匀强磁场方向竖直向上,两磁场的磁感应强度大小均为。在区域I中,将电阻为的金属棒ab固定在导轨上。然后,在区域II中将质量、电阻为的光滑金属棒cd置于导轨上使其由静止开始下滑。金属棒cd在滑动过程中始终处于区域II的磁场中,两金属棒长度均为L且始终与导轨垂直且与导轨保持良好接触。(取g=10m/s2
(1)求金属棒cd的速度大小为5m/s时,金属棒ab受到的安培力;
(2)从金属棒cd开始下滑到速度大小为5m/s的过程中,金属棒cd滑动的距离,求此过程中金属棒cd上产生的热量Q

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【推荐1】如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨MNPQ竖直放置,其宽度L=1m,一匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端MP之间连接阻值R=0.4的电阻。质量m=0.01kg、电阻r=0.3的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑,下滑过程中ab始终保持水平,且与导轨接触良好,其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示,图像中的OA段为曲线,AB段为直线,导轨电阻不计,(忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响)。求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)金属棒ab在开始运动的1.7s内,通过电阻R的电量q
(3)金属棒ab在开始运动的2.3s内,电阻R上产生的热量
2023-01-05更新 | 421次组卷
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【推荐2】如图所示,宽为的两固定光滑金属导轨水平放置,空间存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为。质量均为、电阻值均为的两导体棒静止置于导轨上,它们之间的距离也为,现给一向右的初速度,金属导轨足够长,在它们之后的运动过程中,求:
(1)导体棒获得的最大速度;
(2)导体棒达到最大速度的过程中,此棒产生的焦耳热;
(3)最终导体棒之间的距离。
   
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【推荐3】如图所示,宽度为的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为。一根质量为的导体棒放在导轨上,并与导轨始终接触良好,导体棒的电阻,导轨的电阻可忽略不计。现用垂直的水平拉力F拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,速度为,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求:
(1)导体棒中感应电流的大小与方向?哪端电势高?
(2)作用在导体棒上拉力F的大小。
(3)某时刻撤去拉力,求撤去拉力后电阻R上产生的热量Q
2021-12-12更新 | 619次组卷
共计 平均难度:一般