如图,在水平面内固定一电阻不计、间距为L的U形光滑平行金属导轨,其处于竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场中,导轨左端接有阻值为R的定值电阻,一质量为m的金属杆放在导轨上,金属杆单位长度的电阻为r0。金属杆在水平外力作用下以速度v向右做匀速直线运动,金属杆始终与导轨垂直且接触良好。
(1)求金属杆中的电流I和水平外力F的大小;
(2)金属杆以速度v匀速运动时,其内自由电子沿杆定向移动的平均速率为u0。设金属杆单位体积内做定向移动的自由电子总量保持不变。某时刻撤去外力,经过一段时间,自由电子沿金属杆定向移动的速率变为,求这段时间内电阻R上产生的焦耳热QR。
(1)求金属杆中的电流I和水平外力F的大小;
(2)金属杆以速度v匀速运动时,其内自由电子沿杆定向移动的平均速率为u0。设金属杆单位体积内做定向移动的自由电子总量保持不变。某时刻撤去外力,经过一段时间,自由电子沿金属杆定向移动的速率变为,求这段时间内电阻R上产生的焦耳热QR。
更新时间:2023-05-24 22:28:40
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【推荐1】如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距,左端接有阻值的电阻.一质量,电阻的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度.金属棒在水平向右的外力作用下,由静止开始以的加速度做匀加速运动,当金属棒的位移时撤去外力,棒继续运动一段距离后停下来,导轨足够长且电阻不计,金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.求:
(1)撤去外力时棒MN两端的电势差;
(2)金属棒在匀加速运动过程中,通过电阻R的电荷量q;
(3)撤去外力后电阻R产生的焦耳热.
(1)撤去外力时棒MN两端的电势差;
(2)金属棒在匀加速运动过程中,通过电阻R的电荷量q;
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【推荐2】如图所示,MN、PQ为两条平行放置的金属导轨,导轨左端接电阻R,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面。金属棒ab接触良好地斜放在两导轨之间,与导轨的夹角为,两个触点之间的长度为L,电阻为r。若金属棒ab以速度v水平向右匀速运动,不计导轨的电阻,则通过金属棒的电流为多大?a、b之间的电压为多大?
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【推荐3】如图所示,固定在水平桌面上的光滑金属框架cdef处于竖直向下磁感应强度为B0的匀强磁场中,金属杆ab与金属框架接触良好,此时abed构成一个边长为l的正方形,金属杆的电阻为r,其余部分电阻不计。
(1)若从t=0时刻起,磁场的磁感应强度从B0开始均匀增加,每秒钟增加量为k,施加一水平拉力保持金属杆静止不动,求金属杆中的感应电流大小;
(2)在情况(1)中金属杆始终保持不动,当t=t1秒末时,求水平拉力F的大小;
(3)若从t=0时刻起,磁感应强度逐渐减小,当金属杆在框架上以恒定速度v向右做匀速运动时,可使回路中不产生感应电流,写出磁感应强度B与时间t的函数关系式。
(1)若从t=0时刻起,磁场的磁感应强度从B0开始均匀增加,每秒钟增加量为k,施加一水平拉力保持金属杆静止不动,求金属杆中的感应电流大小;
(2)在情况(1)中金属杆始终保持不动,当t=t1秒末时,求水平拉力F的大小;
(3)若从t=0时刻起,磁感应强度逐渐减小,当金属杆在框架上以恒定速度v向右做匀速运动时,可使回路中不产生感应电流,写出磁感应强度B与时间t的函数关系式。
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【推荐1】如图甲所示,足够长的两金属导轨MN、PQ水平平行固定,两导轨电阻不计,且处在竖直向上的磁场中,完全相同的导体棒a、b垂直放置在导轨上,并与导轨接触良好,两导体棒的电阻均为R=0.5Ω,且长度刚好等于两导轨间距L,两导体棒的间距也为L,开始时磁场的磁感应强度按图乙所示的规律变化,当t=0.8s时导体棒刚好要滑动.已知L=1m,滑动摩擦力等于最大静摩擦力.求:
(1)每根导体棒与导轨间的滑动摩擦力的大小及0.8s内整个回路中产生的焦耳热;
(2)若保持磁场的磁感应强度B=0.5T不变,用如图丙所示的水平向右的力F拉导体棒b,刚开始一段时间内b做匀加速直线运动,一根导体棒的质量为多少?
(3)在(2)问条件下a导体棒经过多长时间开始滑动?
(1)每根导体棒与导轨间的滑动摩擦力的大小及0.8s内整个回路中产生的焦耳热;
(2)若保持磁场的磁感应强度B=0.5T不变,用如图丙所示的水平向右的力F拉导体棒b,刚开始一段时间内b做匀加速直线运动,一根导体棒的质量为多少?
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【推荐2】如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距L=0.5m,左端接有阻值R=0.3Ω的电阻,一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.4T。棒在水平向右的外力作用下,由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速运动,当棒的位移x=9m时撤去外力,棒继续运动一段距离后停下来。已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比。导轨足够长且电阻不计,棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。
(1)撤掉外力后,分析说明棒的运动情况;
(2)求棒在匀加速过程中通过电阻R的电荷量q;
(3)求整个匀加速过程中外力做的功W。
(1)撤掉外力后,分析说明棒的运动情况;
(2)求棒在匀加速过程中通过电阻R的电荷量q;
(3)求整个匀加速过程中外力做的功W。
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【推荐3】如图所示,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上,一电阻不计、质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形闭合回路,棒与导轨间动摩擦因数为μ,棒左侧有两个固定于水平面的立柱,导轨bc段长为L,开始时PQ左侧导轨的总电阻为R,右侧导轨单位长度的电阻为r,整个空间存在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场,在t=0时,一水平向左的拉力垂直作用于导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为a,已知重力加速度为g,求:
(1)在t=t1时刻,电路中感应电动势的大小及流过PQ棒的感应电流方向;
(2)从t=0时刻开始计时,经过多长时间矩形回路中感应电流最大?最大值是多少?
(3)从t=0时刻到回路中感应电流最大的过程中,回路产生的焦耳热为Q,求拉力所做的功。
(1)在t=t1时刻,电路中感应电动势的大小及流过PQ棒的感应电流方向;
(2)从t=0时刻开始计时,经过多长时间矩形回路中感应电流最大?最大值是多少?
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