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:1402 题号:21440479

如图所示,两根间距、电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角,导轨底端接有的定值电阻,导轨所在区域存在磁感应强度的匀强磁场,磁场方向垂直导轨平面向上。一质量、电阻的金属杆垂直于导轨放置,某时刻给金属杆一个沿斜面向上的恒力,使金属杆由静止开始运动时达到最大速度,重力加速度。求:

(1)金属杆获得的最大速度的大小和此时杆两端的 电势差

(2)金属杆从静止到运动1.2m的过程中,通过电阻R的电荷量q和电阻R产生的焦耳热

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解答题 | 适中 (0.65)
【推荐1】如图甲所示,绝缘水平面上固定着两根足够长的光滑金属导轨PQMN,间距为,导轨左端跨接阻值为的定值电阻,整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为。金属棒ab以初速度沿导轨向右运动,金属棒的质量为、长度也为,金属棒的电阻为。如图乙所示,把导轨左端抬起,使其与水平面的夹角,磁场垂直导轨平面斜向右上,金属棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,重力加速度,,求:
(1)图甲中金属棒ab运动的整个过程中,电阻R产生的焦耳热;
(2)图乙中金属棒ab达到的最大速度及此时电阻R两端的电压;
(3)图乙中,金属棒ab的速度为3m/s时金属棒的加速度大小。
2021-05-05更新 | 338次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
【推荐2】如图所示,水平面内有两根互相平行且足够长的光滑金属轨道,它们间的距离L=0.20m,在两轨道的左端之间接有一个R=0.10Ω的电阻。在虚线OO′(OO′垂直于轨道)右侧有方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.50T。一根质量m=0.10kg的直金属杆ab垂直于轨道放在两根轨道上。某时刻杆ab以v0=2.0m/s且平行于轨道的初速度进入磁场,同时在杆上施加一个水平拉力,使其以a=2.0m/s2的加速度做匀减速直线运动。杆ab始终与轨道垂直且它们之间保持良好接触。杆ab和轨道的电阻均可忽略。
(1)请你通过计算判断,在金属杆ab向右运动的过程中,杆上所施加的水平拉力的方向;
(2)在金属杆ab向右运动的过程中,求杆中的感应电流为最大值的时候,水平拉力的大小;
(3)从金属杆ab进入磁场至速度减为零的过程中,电阻R上发出的热量Q=0.13J,求此过程中水平拉力做的功。
2020-06-02更新 | 147次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐3】如图所示,两根足够长、电阻不计且相距L=0.5 m的平行金属导轨固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上,顶端接有一个额定电压U=3V的小灯泡,两导轨间有一磁感应强度大小B=2.0 T、方向垂直斜面向上的匀强磁场.今将一根长为L、质量m=0.5 kg、电阻r=1.0 Ω的金属棒ab垂直于导轨放置在顶端附近无初速度释放,金属棒ab与导轨始终接触良好,金属棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.2,已知金属棒ab下滑到速度稳定时,小灯泡恰能正常发光,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:

(1)金属棒ab刚开始运动时的加速度大小.
(2)金属棒ab稳定下滑时通过金属棒ab电流的大小和方向.
(3)金属棒ab稳定下滑时的速度大小.
2017-07-18更新 | 434次组卷
共计 平均难度:一般