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:407 题号:21652982
如图所示,两条电阻不计的平行光滑金属导轨固定在同一水平面内,间距为。甲、乙两根金属棒垂直导轨放置,与导轨接触良好,整个装置处于竖直向上磁感应强度为的匀强磁场中。锁定乙棒,对甲施加水平向右的恒力作用时间后甲获得速度,立即撤去拉力,同时解锁乙棒。甲、乙的质量分别为,接入电路中的电阻均为,金属轨道足够长且甲、乙两棒始终未发生碰撞。求:
(1)撤去外力瞬间,金属棒甲、乙加速度的大小;
(2)作用的时间内,通过乙棒的电荷量;
(3)撤去拉力后,直到甲、乙之间的距离不再变化,这一过程中,甲棒中产生的热量以及甲、乙运动的位移差。
   

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【推荐1】如图甲所示,左侧接有定值电阻R=3Ω的光滑水平导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度B=2T,导轨间距为L=1m。一质量m=2kg、接入电路的阻值r=1Ω的金属棒在拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动,金属棒与导轨垂直且接触良好,金属棒的vx图像如图乙所示,取g=10m/s2。在金属棒从起点运动到x=1m处的过程中,求:
(1)回路中通过电阻R的电量q
(2)金属棒运动到x=1m处时所受安培力大小F
(3)定值电阻R中产生的焦耳热QR
2019-02-19更新 | 1743次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
【推荐2】电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它揭示了电、磁现象之间的本质联系.
电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比,即,这就是法拉第电磁感应定律.
(1)如图所示,把矩形线框abcd放在磁感应强度为B的匀强磁场里,线框平面跟磁感线垂直.设线框可动部分ab的长度为L,它以速度v向右匀速运动.请根据法拉第电磁感应定律推导出闭合电路的感应电动势E=BLv.

(2)两根足够长的光滑直金属导轨平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L.两导轨间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆MN放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向上.导轨和金属杆的电阻可忽略.让金属杆MN由静止沿导轨开始下滑.求
①当导体棒的速度为v(未达到最大速度)时,通过MN棒的电流大小和方向;
②导体棒运动的最大速度.
2016-12-08更新 | 1708次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
【推荐3】如图甲所示,足够长的平行金属导轨固定在水平面内,间距L=0.5m,电阻不计。与导轨左端连接的线圈面积S=0.1m2,内阻r=0.5Ω,匝数n=200匝。一根长L=0.5m,质量m=0.2kg、电阻R=2Ω的导体棒ab垂直放置在导轨上,与导轨的动摩擦因数μ=0.2。线圈内的磁场平行于轴线向上,磁感应强度的大小B1随时间变化的关系如图乙所示。导轨之间的匀强磁场方向竖直向下,磁感应强度的大小B2=1T。t=0时刻闭合开关,当t=8.0s时导体棒已达到最大速度,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)刚合上开关时导体棒的加速度a
(2)导体棒运动的最大速度vm
(3)0~8.0s内整个电路产生的焦耳热Q

2024-04-18更新 | 7次组卷
共计 平均难度:一般