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 > 电磁感应与电路的综合问题
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:665 题号:18700557
如图所示,间距为且足够长的平行金属导轨,由倾斜与水平两部分平滑连接组成。倾角的倾斜光滑导轨间有垂直导轨平面斜向上的匀强磁场,水平粗糙导轨间有竖直向上的匀强磁场,两个匀强磁场的磁感应强度均为。质量均为的金属棒ab分别垂直放在倾斜和水平导轨上,ab棒与水平粗糙导轨间的动摩擦因数均为,现将a棒从倾斜导轨某位置由静止开始释放,并同时锁定b棒,使其保持静止。已知a棒穿过之前已做匀速直线运动,且当a棒刚穿过时,立即解除b棒锁定并同时给b棒施加水平向右的恒定拉力,b棒运动后两棒速度相等。已知ab棒接入电路的电阻均为,不计导轨的电阻,两棒始终与导轨保持接触良好,在运动过程中两棒不会发生碰撞,取,求:
(1)金属棒a到达斜面底端时的速度的大小;
(2)为了保证两棒不会发生碰撞,初始时金属棒b的最小距离
(3)ab两棒最终运动的速度大小。
2023·安徽黄山·二模 查看更多[4]

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解答题 | 适中 (0.65)
【推荐1】如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上,两导轨间距为,导轨左侧有两个开关与一个阻值为的定值电阻串联,与一个电容为的电容器串联。导体棒垂直于导轨放置,其长度为、质量、电阻。整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中。一质量为的重物通过轻质定滑轮用绝缘轻绳与导体棒的中点连接,开始时轻绳张紧,轻绳水平部分与导轨和导体棒在同一水平面。现将闭合,断开,使重物由静止释放,经时间导体棒达到最大速度。已知导轨足够长,不计导轨电阻,导体棒始终垂直导轨且与导轨接触良好,重物始终未落地,取重力加速度为,不计一切摩擦。求:
(1)导体棒的最大速度
(2)导体棒从开始运动到刚达到最大速度时,运动的距离d
(3)导体棒从开始运动到刚达到最大速度时,电阻中产生的热量;
(4)导体棒达到最大速度后,将断开、闭合,同时撤去重物,导体棒速度再次稳定时电容器所带的电荷量。
2023-12-22更新 | 1045次组卷
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【推荐2】如图所示,光滑水平导线框放在磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,线框中接有电阻R=4Ω,线框的电阻不计。长度l=0.2m、电阻r=1Ω的导体棒ab向右做匀速运动,速度v=5m/s。则:
(1)求回路中的电流;
(2)ab棒向右运动时所受的安培力的大小;
(3)电阻R的发热功率。

   

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【推荐3】如图所示,两光滑导轨PQMN水平放置,夹角为45°,处在竖直向上的匀强磁场中,在MP处串联间距极小的电容器,电容为C,与PQ垂直的导体棒在垂直棒的水平外力作用下从导轨最左端紧靠电容器处开始向右匀速运动,速度为v,不计一切电阻。当水平运动时间t时,电容器储存的电能为E
(1)求磁感应强度B(提示:可以用图像解决问题);
(2)此时外力F的功率。
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