水平放置的两根平行金属导轨ad和bc,相距,导轨两端a、b和c、d两点分别连接电阻和,组成矩形线框,如图所示,放在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为,一根电阻值为的金属棒PQ在外力作用下以4m/s的速度向右匀速运动,如果电阻,,导轨ad和bc的电阻不计,导体与导轨接触良好。求:
(1)导体棒PQ两端的电势差;
(2)电阻上的电流大小和方向。
(1)导体棒PQ两端的电势差;
(2)电阻上的电流大小和方向。
更新时间:2023-10-06 22:04:34
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【推荐1】在同一水平面中的光滑平行导轨P、Q相距L=1m,导轨左端接有如图所示的电路。其中水平放置的平行板电容器两极板M、N间距离d=10mm,定值电阻R1=R2=12Ω,R3=2Ω,金属棒ab电阻r=2Ω,其它电阻不计。磁感应强度B=1T的匀强磁场竖直穿过导轨平面,当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时,悬浮于电容器两极板之间,质量m=1×10﹣14kg,带电量q=﹣1×10﹣14C的微粒恰好静止不动。取g=10m/s2,在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好。且运动速度保持恒定。试求:
(1)匀强磁场的方向;
(2)ab两端的路端电压;
(3)金属棒ab运动的速度。
(1)匀强磁场的方向;
(2)ab两端的路端电压;
(3)金属棒ab运动的速度。
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【推荐2】如图所示,平行金属导轨MN、PQ倾斜与水平面成30°角放置,其电阻不计,相距为l=0.2 m.导轨顶端与电阻R相连,R=1.5×10-2 Ω.在导轨上垂直导轨水平放置一根质量为m=4×10-2 kg、电阻为r=5×10-3 Ω的导体棒ab;ab距离导轨顶端d=0.2 m,导体棒与导轨间的动摩擦因数;在装置所在区域加一个垂直导轨平面,方向如图的磁场,磁感应强度B=(0.2+0.5t) T,g取10 m/s2。
(1)若导体棒被固定在导轨上,求通过电阻的电流;
(2)在哪一段时间内释放导体棒,导体棒将处于既不向下运动又不向上运动的静止状态;
(3)若t=0时刻磁感应强度B0=0.2 T,此时释放ab棒,要保证其以a=2.5 m/s2的加速度沿导轨向下做初速度为零的匀加速直线运动,求磁感应强度B应该如何随时间变化,写出其表达式。
(1)若导体棒被固定在导轨上,求通过电阻的电流;
(2)在哪一段时间内释放导体棒,导体棒将处于既不向下运动又不向上运动的静止状态;
(3)若t=0时刻磁感应强度B0=0.2 T,此时释放ab棒,要保证其以a=2.5 m/s2的加速度沿导轨向下做初速度为零的匀加速直线运动,求磁感应强度B应该如何随时间变化,写出其表达式。
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【推荐3】有一手摇发电机模型如图所示,在竖直平面内有一半径为r的圆盘,在圆盘的边沿通过一绝缘轻杆与水平面内的导体棒ab相连,导体棒放置在水平且平行放置的导轨MN、PQ上,圆心O与MN、PQ所在的水平面等高,导轨与导体棒始终接触良好,两导轨之间有一磁感应强度为B如图所示的匀强磁场,两导轨间距离为L并有一阻值为R的电阻,不计导体棒和导轨的电阻,圆盘以角速度顺时针匀速转动,求:
(1)试分析导体棒中产生的是交流电还是直流电;
(2)当轻杆的一端转至圆盘的最高点A位置时,此时导体棒ab产生的瞬时感应电动势的大小;
(3)当轻杆的一端转至圆盘的最高点A位置时开始计时,写出导体棒ab中电流的瞬时表达式(规定导体棒内a到b方向为正方向)。
(1)试分析导体棒中产生的是交流电还是直流电;
(2)当轻杆的一端转至圆盘的最高点A位置时,此时导体棒ab产生的瞬时感应电动势的大小;
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【推荐1】如图甲所示,电阻Ω,平行于斜面底边CD的导体棒AB的电阻Ω,放在倾角足够长的光滑平行导轨上,导体棒AB长等于导轨宽度为cm,PQCD区域内有垂直于导轨的匀强磁场,该区域面积,匀强磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。导体棒AB在时由静止释放,在s时进入磁场区域,并恰好做匀速直线运动,重力加速度g取10,,不计空气阻力。求:
(1)AB与PQ的距离以及AB进入磁场时的感应电动势;
(2)在前2s内电路中产生的热量。
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【推荐2】如图所示,电阻不计的光滑金属导轨MNC和PQD,MN与PQ平行,间距都为L=0.5m,N、Q连线水平且与MN垂直,MNPQ面、NCQD面与水平面夹角分别为30°和37°,NQ的左侧空间存在沿NM方向(x正方向)均匀增大的稳恒磁场,其磁感应强度B,随x的变化率k=0.3T/m,x=0处的磁感应强度为0.2T,磁场方向垂直MNPQ面向上,NQ右侧空间有竖直向上、磁感应强度为B2=1.5T的匀强磁场,均匀金属棒ab和ef分别置于两倾斜的导轨上,棒ab与ef接入电路中的电阻相同,都为R=0.1Ω,棒ef的质量m1=0.04kg,棒ef在外力F作用下从x=0处以初速度v0=4m/s沿x正方向运动,此过程中,棒ab在导轨上始终保持静止,已知棒ab、ef与轨道始终垂直且两端与轨道保持良好接触,忽略感应电流产生的磁场,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)金属棒ab的质量m2;
(2)写出金属棒ef运动过程中所受安培力F安与坐标x的关系式,并说明F安-x图像与坐标轴所围“面积”表示的物理意义;
(3)金属棒ef从x=0运动至x=2m的过程中,作用在金属棒ef上外力F的平均功率。
(1)金属棒ab的质量m2;
(2)写出金属棒ef运动过程中所受安培力F安与坐标x的关系式,并说明F安-x图像与坐标轴所围“面积”表示的物理意义;
(3)金属棒ef从x=0运动至x=2m的过程中,作用在金属棒ef上外力F的平均功率。
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