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:0.4 引用次数:876 题号:20467304
如图所示,水平面内有两根足够长的平行导轨,其间距,左端接有电容的电容器。质量的导体棒可在导轨上滑动,动摩擦因数为μ,导体棒和导轨的电阻不计。整个空间存在着垂直导轨所在平面的匀强磁场,磁感应强度。现用一沿导轨方向向右的恒力作用于导体棒,使导体棒从静止开始运动,经时间后到达B处,速度。此时,突然将拉力方向变为沿导轨向左,大小变为,又经一段时间后导体棒返回到初始位置A处,整个过程电容器未被击穿,重力加速度g。求:
(1)导体棒运动到B处时,电容器C上的电荷量;
(2)μ的大小:
(3)导体棒从B处返回到初始位置A处的时间(结果用根号表示)。
   
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【推荐1】如图1所示,MNPQ为竖直放置的两根足够长的光滑平行金属导轨,两导轨间距为l,电阻均可忽略不计.在MP之间接有阻值为R的定值电阻,导体杆ab质量为m、电阻不计,并与导轨接触良好.整个装置处于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中.将导体杆ab由静止释放.求:

(1)a. 试定性说明ab杆的运动;b. ab杆下落稳定后,电阻R上的热功率.
(2)若将MP之间的电阻R改为接一电动势为E,内阻为r的直流电源,发现杆ab由静止向上运动(始终未到达MP处),如图2所示.
a. 试定性说明ab杆的运动:b. 杆稳定运动后,电源的输出功率.
(3)若将MP之间的电阻R改为接一电容为C的电容器,如图3所示.ab杆由静止释放.请推导证明杆做匀加速直线运动,并求出杆的加速度.
2018-03-29更新 | 796次组卷
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【推荐2】为了减小传统制动器的磨损,提高安全性能,某设计师设想用电磁阻尼承担电梯减速时大部分制动的负荷。图1为设计的电磁阻尼制动器的原理图。电梯箱与配重质量都为M,通过高强度绳索套在半径为的承重转盘上,且绳索与转盘之间不打滑。承重转盘通过固定转轴与制动转盘相连。制动转盘上固定了半径为的内外两个金属圈(图2),两金属圈电阻不计,两金属圈之间用三根互成的辐向导体棒连接,每根导体棒电阻均为R,制动转盘放置在一对励磁线圈之间,励磁线圈产生垂直于制动转盘的匀强磁场,磁感应强度为B,磁场区域限制在辐向角内,磁场区下边界没有磁场,如图2阴影区所示(始终有且只有一根导体棒在磁场内)。若电梯箱内放置质量为m的货物一起以速度v竖直匀速上升,电梯箱离终点(图中未画出)高度为h时关闭动力系统,仅开启电磁制动,一段时间后,电梯箱恰好到达终点。
(1)若在开启电磁制动瞬间,三根金属棒的位置刚好在图2所示位置,制动转盘顺时针运动,则此时制动转盘上的电动势E为多少?此时cd两端的电压为多大?
(2)若忽略承重转盘和制动转盘的质量,且不计其它阻力影响,则在上述制动过程中,制动转盘产生的热量是多少?
(3)求电梯速度为v时制动转盘的电磁阻尼功率,若要提高制动的效果,试对上述设计做出一处改进。

2022-05-19更新 | 886次组卷
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【推荐3】如图所示,在空间内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B=1T,一个边长为1m的正方形金属线框固定在磁场中,一个长度2m、电阻为2Ω的金属杆中心位置恰好处于正方形水平对角线左侧的延长线上,杆以2m/s水平向右做匀速直线运动,在杆通过金属线框部分时,对杆施加力F,使杆可以继续以相同的速度做匀速直线运动,从金属杆与金属线框开始接触时计时,金属线框电阻不计,金属杆与金属线框之间光滑且接触良好。金属杆粗细均匀,由同一材料制成。求:
(1)金属杆中的电流I
(2)当金属杆恰好运动到正方形中心O点时金属杆上MN两点间的电压UMN
(3)金属杆通过金属线框的过程中,F所做的功。
2024-04-06更新 | 74次组卷
共计 平均难度:一般