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 > 导体棒进出磁场区域的加速度变化
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:1367 题号:18854460
如图所示,两根足够长的直金属导轨MNPQ平行放置,与水平方向的夹角为θ。两导轨间距为MP两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。
(1)由ba方向看到的装置如图,在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图;
(2)在加速下滑时,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小;
(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值。

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【推荐1】如图所示,足够长的平行光滑U形导轨倾斜放置,所在平面倾角θ=37°,导轨间的距离L=1.0m,下端连接R=1.6Ω的电阻,导轨电阻不计,所在空间均存在磁感应强度B=1.0T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场,质量m=0.5kg、电阻r=0.4Ω的金属棒ab垂直置于导轨上,现用沿轨道平面且垂直于金属棒、大小F=5.0N的恒力使金属棒ab从静止起沿导轨向上滑行,当金属棒滑行2.8m后速度保持不变.求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
(1)金属棒匀速运动时的速度大小v
(2)当金属棒沿导轨向上滑行的速度v′=2m/s时,其加速度的大小a
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(1)当导体棒的速度为某一值v时,棒所受安培力的方向和大小;定性做出棒运动的v-t图象;
(2)此过程通过电阻R的电荷量q
(3)此过程整个回路产生的焦耳热Q
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【推荐3】如图所示,相距为L的足够长光滑平行金属导轨水平放置,处于磁感应强度为B,方向竖直向上的匀强磁场中,导轨一端连接一阻值为R的电阻,导轨本身的电阻不计,一质量为m,电阻为r的金属棒ab横跨在导轨上,如图所示,现对金属棒施一恒力F,使其从静止开始运动,求:
(1)运动中金属棒的最大速度为多大?
(2)金属棒的速度为最大速度的四分之一时:
①求ab金属棒的加速度;
②求安培力对ab金属棒做功的功率大小。
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共计 平均难度:一般