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 > 作用的导体棒在导轨上运动的电动势、安培力、电流、路端电压
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:797 题号:21421934
如图所示,无限长平行金属导轨位于水平面内,间距,导轨左端cd处接有阻值的电阻,空间中存在磁感应强度大小为的匀强磁场,磁场方向竖直向下。质量、有效电阻的导体棒ab静止在导轨上,某时刻开始受到大小为、方向向右的水平外力作用,导体棒ab沿导轨向右运动时,已经开始做匀速运动,之后撤去外力F,导体棒ab最终静止。导体棒ab始终与导轨垂直且接触良好,线框的电阻不计,不计摩擦及空气阻力。求:
(1)导体棒ab向右匀速运动的速度大小;
(2)导体棒ab向右运动的过程中,通过导体棒ab的电荷量;
(3)撤去外力到最终静止的过程中,导体棒ab上产生的焦耳热。

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解答题 | 适中 (0.65)
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【推荐1】如图,MNPQ是电阻不计的平行金属导轨,其间距为L,导轨弯曲部分光滑,平直部分粗糙,两部分平滑连接,平直部分右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻为r的金属棒从高度为h处由静止释放,到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ,金属棒与导轨间接触良好,求金属棒穿过磁场区域的过程中:
(1)金属棒刚进入磁场时受到的安培力;
(2)通过金属棒的电荷量;
(3)金属棒内产生的焦耳热。
2023-04-07更新 | 325次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
【推荐2】如图(a)所示电阻不计的光滑U形导轨水平放置,导轨间距d=0.5m,导轨一端接有R=4.0Ω的电阻。有一电阻r=1.0Ω的金属棒PQ与导轨垂直放置。整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.3T。在某个水平向右的外力F的拉动下,金属棒PQ恰好以速度v=2.0m/s做匀速直线运动。设导轨足够长。求:
(1)金属棒PQ中电流I的大小,并比较PQ那端电势高;
(2)金属棒PQ两端的电压U
(3)若在某个时刻撤去外力F,请在图(b)中定性画出撤去外力F后导体棒PQ运动的υ-t图像。
2020-09-27更新 | 182次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐3】如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MNPQ固定在同一水平面上,两导轨间距。导轨电阻忽略不计,其间连接有固定电阻导轨上停放一质量、电阻的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。用一外力F沿水平方向拉金属杆ab,使之由静止开始运动,电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑,获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示。
(1)试证明金属杆做匀加速直线运动,并计算加速度的大小;
(2)求第2s末外力F的瞬时功率;
(3)如果水平外力从静止开始拉动杆2s所做的功,求金属杆上产生的焦耳热。
2020-05-27更新 | 846次组卷
共计 平均难度:一般