如图甲所示,两根间距为、足够长的平行光滑金属导轨与水平面夹角为,导轨上端接有阻值为的电阻,长为L、电阻为、质量为的金属棒ab垂直放在导轨上并锁定,此时与导轨上端的距离为2L,空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小随时间变化规律如图乙所示,当时,解除锁定,金属棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨的电阻,求:
(1)内,电阻R中流过的电流大小以及产生的焦耳热;
(2)金属棒最终的速度大小。
(1)内,电阻R中流过的电流大小以及产生的焦耳热;
(2)金属棒最终的速度大小。
更新时间:2024-02-24 23:46:35
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【推荐1】如图所示的螺线管的匝数为30匝,横截面积20cm2,电阻r=1Ω,与螺线管串联的外电阻R1=2Ω,R2=3Ω.若穿过螺线管的磁场的方向如图所示,磁感应强度按图(b)所示的规律变化(以磁场方向向左为正).求:
(1)t=4s时螺线管两端M、N间的电势差UMN.(2)t=4s时,R2上的电功率.
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【推荐2】如图所示,平行导轨宽度L=2m,固定在水平面内,左端A、C间接有电阻R=7,金属棒DE质量m=0.6kg,电阻r=1,垂直导轨放置,棒与导轨间的动摩擦因数=0.5,到AC的距离x=3m,匀强磁场磁感应强度方向垂直平面向下,磁感应强度如图所示在内的变化规律是B=(1+0.4t)T,t1后B不再变化,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计导轨电阻,g=10m/s2,求:
(1)t=0时刻,回路中的感应电流;
(2)当t=t1时,金属棒刚开始滑动,则t1为多少?
(3)在t1后,B保持不变,同时给DE一个外力F使其在导轨上做加速度为a=5m/s2的匀加速直线运动,当t2=12s时,F的功率为多少?
(1)t=0时刻,回路中的感应电流;
(2)当t=t1时,金属棒刚开始滑动,则t1为多少?
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【推荐3】如图甲所示,用粗细均匀的导线制成的一只单匝圆形金属圈,现被一根绝缘丝线悬挂在竖直平面内处于静止状态,已知金属圈的质量为m=0.1kg,半径为r=0.1m,导线单位长度的阻值为ρ=0.1Ω/m,金属圈的上半部分处在一方向垂直圈面向里的有界匀强磁场中,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示.金属圈下半部分在磁场外.已知从t=0时刻起,测得经过10s丝线刚好被拉断.重力加速度g取10m/s2 . 求:
(1)导体圆中感应电流的大小及方向;
(2)丝线所能承受的最大拉力F;
(3)在丝线断前的10s时间内金属圈中产生的焦耳热Q.
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【推荐1】如图所示,两根光滑的平行金属导轨与水平面的夹角θ=30º,导轨间距L=0.5m,导轨下端接定值电阻R=0.4Ω,导轨电阻忽略不计。在导轨上距底端d=1m处垂直导轨放置一根导体棒MN,其质量m=0.4kg,电阻r=0.1Ω,导体棒MN始终与导轨接触良好。t=0s开始在空间加一垂直导轨平面向上的变化磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系为B=0.5t(T),导体棒MN在沿导轨向上的拉力F作用下处于静止状态,g取10m/s2。求:
(1)流过导体棒MN电流大小I;
(2)t=4s时导体棒MN所受拉力大小F;
(3)t=4s以后磁场保持不变,同时撤去拉力F,导体棒MN沿导轨下滑到达底端的过程中,电阻R产生的焦耳热Q。(导体棒MN滑到底端前已达到最大速度)
(1)流过导体棒MN电流大小I;
(2)t=4s时导体棒MN所受拉力大小F;
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【推荐2】如图所示,两根固定在水平面上的光滑平行导轨MN和PQ,一端接有阻值为R的电阻,处于方向竖直向下的匀强磁场中。在导轨上垂直导轨跨放质量为m的金属直杆,金属杆的电阻为r,金属杆与导轨接触良好,导轨足够长且电阻不计。金属杆在垂直杆的水平恒力F作用下向右匀速运动时,电阻R上消耗的电功率是P,某一时刻撤去水平力F,杆最终停下来。求:
(1)杆停下来之前通过电阻R的电流方向。
(2)撤去F后,电阻R上产生的焦耳热是多少?
(3)撤去F后,当电阻R上消耗的电功率为时,金属杆的加速度大小、方向。
(1)杆停下来之前通过电阻R的电流方向。
(2)撤去F后,电阻R上产生的焦耳热是多少?
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【推荐3】如图所示,abc和def是两条光滑的平行金属导轨,其中ab和de在同一水平面内且足够长,bc和ef倾斜,倾角为θ,导轨间的距离为L,整个导轨都处在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。在水平导轨ab、de上有一根与导轨垂直的金属杆P,为了使金属杆Q垂直bc、ef放在倾斜轨道上后处于静止状态,需要用水平恒力向左拉细杆P做匀速运动。已知两金属杆的质量均为m,电阻均为R,长度均为L,并与导轨始终接触良好,导轨和导线的电阻不计。求:
(1)金属杆Q受到的支持力的大小;
(2)金属杆P受到的水平恒力F的大小;
(3)金属杆P做匀速运动时速度v的大小。
(1)金属杆Q受到的支持力的大小;
(2)金属杆P受到的水平恒力F的大小;
(3)金属杆P做匀速运动时速度v的大小。
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