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:0.4 引用次数:208 题号:22744279
如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MNPQ间距l=1m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。杆1、杆2是两根用轻质细线连接的金属杆,质量分别为m1=0.1kg和m2=0.4kg,两杆垂直导轨放置,且两端始终与导轨接触良好,两杆的总电阻R=2Ω,两杆在沿导轨向上的外力F作用下保持静止。整个装置处在磁感应强度B=1T的匀强磁场中,磁场方向与导轨所在平面垂直,在t=0时刻将细线烧断,保持F不变,已知杆2能达到的最大速度为0.8m/s。重力加速度g取10m/s2,求:
(1)外力F的大小;
(2)细线烧断后,杆1的最大速度;
(3)两杆刚达到最大速度时,杆1上滑了0.8m,则从t=0时刻起到此刻经历的时间。

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解答题 | 较难 (0.4)
【推荐1】如图所示,相距为L=0.5m的两条足够长的粗糙平行金属导轨与水平面的夹角为θ=37°,上端接有定值电阻R=3.5Ω,匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B=2T,将质量为m=0.5kg内阻为r=0.5Ω的导体棒由静止释放,导体棒始终与导轨垂直且接触良好,导轨与金属棒间的动摩擦因数为μ=0.25,不计导轨的电阻,(g=10m/s2,sin37°=0.6,sin53°=0.8)。
求:(1)导体棒运动的最大速度;
(2)若导体棒从释放至其运动达到最大速度时沿导轨下滑x=20m,此过程中金属棒中产生的焦耳热为多少?
2016-12-08更新 | 638次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
【推荐2】如图所示,三边长均为L=0.6m的光滑U形导轨Ⅰ固定放置,与水平面成60°角;另一足够长的光滑U形导轨Ⅱ固定放置在比导轨Ⅰ高的水平面内,导轨Ⅱ内始终存在着水平向右做匀加速运动的匀强磁场,磁感应强度B'= 1.0T,方向竖直向上,质量为m=0.1kg,阻值为R=2.0Ω的导体棒ab垂直导轨放置在导轨Ⅰ的开口处(有两柱挡着ab),现突然在导轨Ⅰ内加一垂直于导轨Ⅰ平面向上的、以B=B0-10t变化的磁场,经0.1s后,ab棒离开导轨Ⅰ斜向上飞出(在该0.1s内,导体棒ab所受的安培力大于其重力沿导轨Ⅰ所在平面的分力),恰好能到达最高点时落在导轨Ⅱ的开口ab'处,此后,ab棒及匀强磁场B'运动的vt图像分别为图乙中的平行线①②.若ab棒始终与导轨接触良好,导轨的电阻和空气阻力均不计。g取10m/s2,求:
(1)ab棒飞起的高度h
(2)磁场B的初始值B0
(3)磁场B'向右运动的加速度a
2016-12-07更新 | 954次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐3】如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨固定在竖直平面内,两导轨间的距离为,导轨间连接的定值电阻,导轨上放一质量为的金属杆,金属杆始终与导轨垂直且接触良好,导轨间金属杆的电阻,其余电阻不计,整个装置处于磁感应强度为的匀强磁场中,磁场的方向垂直导轨平面向里,重力加速度g。现让金属杆从下方某一水平位置由静止释放,忽略空气阻力的影响。
(1)求金属杆的最大速度;
(2)若从金属杆开始下落到刚好达到最大速度的过程中,电阻R上产生的焦耳热,试求此过程通过电阻R上的电荷量。
2020-08-01更新 | 229次组卷
共计 平均难度:一般