如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平固定放置,导轨间距为L,导轨两端与定值电阻
和
相连,
和
的阻值均为R。磁感应强度大小为B的匀强磁场方向竖直向上,有一个质量为m、电阻也为R的导体棒ab与导轨垂直放置。在
时刻,给导体棒ab初速度
向右运动。导轨的电阻忽略不计,求:
(1)
时ab两点之间的电势差
;
(2)全过程
上产生的电热。
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(1)
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(2)全过程
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更新时间:2024-04-18 18:41:25
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(0.65)
名校
【推荐1】如图所示,两足够长平行金属导轨间的距离L=1m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=
,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.5 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.5Ω的直流电源。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒能静止在导轨上。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R =4Ω,其它电阻不计,g取10 m/s 2。已知sin
=0.6,cos
=0.8,求:
(1)导体棒受到的安培力大小;
(2)导体棒受到的摩擦力大小和方向;
(3)若把匀强磁场B的方向改为竖直向上、大小改为1.0T,且已知导体棒与金属导轨间的动摩擦因数为μ=0.1,其它条件都不变,求改变磁场的瞬间导体棒的加速度大小。
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(1)导体棒受到的安培力大小;
(2)导体棒受到的摩擦力大小和方向;
(3)若把匀强磁场B的方向改为竖直向上、大小改为1.0T,且已知导体棒与金属导轨间的动摩擦因数为μ=0.1,其它条件都不变,求改变磁场的瞬间导体棒的加速度大小。
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适中
(0.65)
真题
名校
【推荐2】如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距l=0.5m,左端接有阻值R=0.3Ω的电阻。一质量m=0.1kg,电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.4T。棒在水平向右的外力作用下,由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速运动,当棒的位移x=9m时撤去外力,棒继续运动一段距离后停下来,已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1:Q2=2:1,导轨足够长且电阻不计,棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求:
(1)棒在匀加速运动过程中,通过电阻R的电荷量q;
(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2;
(3)外力做的功WF。
(1)棒在匀加速运动过程中,通过电阻R的电荷量q;
(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2;
(3)外力做的功WF。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2012/6/14/1575266532589568/1575266563047424/STEM/43123b5d-b7ba-4c17-84a0-4338417434f8.png?resizew=282)
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【推荐3】如图所示,平行光滑金属导轨水平放置,间距L=2m,导轨左端接一阻值为R=1Ω的电阻,图中虚线与导轨垂直,其右侧存在磁感应强度大小B=0.5T,方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m=1kg的金属棒垂直导轨放置在虚线左侧,距虚线的距离为d=0.5m.某时刻对金属棒施加一大小为F=4N的向右的恒力,金属棒在磁场中运动s=2m的距离后速度不再变化,金属棒与导轨的电阻忽略不计,金属棒始终与导轨垂直且接触良好。金属棒从静止到开始匀速运动的过程中,求:
(1)金属棒刚进入磁场瞬间,流过电阻的电流;
(2)金属棒匀速运动的速度;
(3)电阻上产生的焦耳热;
(4)感应电流的平均功率。
(1)金属棒刚进入磁场瞬间,流过电阻的电流;
(2)金属棒匀速运动的速度;
(3)电阻上产生的焦耳热;
(4)感应电流的平均功率。
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名校
【推荐1】水平放置的平行金属框架L=0.2m,质量为0.1kg的金属棒ab放在框架上,并且与框架的两个边垂直。整个装置放于方向竖直向下、B=0.5T的匀强磁场中,如图所示。金属棒ab在F=2N的水平向右的恒力作用下由静止开始运动。电路中除
外,其他电阻、摩擦阻力均不考虑。求:
(1)ab棒速度是5m/s时,棒的加速度是多大?
(2)当ab棒达到最大速度后,撤去外力F此后感应电流还能产生多少热量?
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(1)ab棒速度是5m/s时,棒的加速度是多大?
(2)当ab棒达到最大速度后,撤去外力F此后感应电流还能产生多少热量?
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【推荐2】abcd是质量为m,长和宽分别为b和l的矩形金属线框,由静止沿两条平行光滑的倾斜轨道下滑,轨道平面与水平面成θ角。efmn为一矩形磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直于轨道平面向上。已知da=an=ne=b,线框的cd边刚要离开磁场区域时的瞬时速度为v,整个线框的电阻为R,求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2014/8/20/1575649847836672/1575649876180992/STEM/f717559e-b14b-4a1e-955f-2e336ee28d6a.png?resizew=235)
(1)ab刚进入磁区域时产生的感应电动势;
(2)此时线框的加速度大小;
(3)线框下滑过程中产生的总热量。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2014/8/20/1575649847836672/1575649876180992/STEM/f717559e-b14b-4a1e-955f-2e336ee28d6a.png?resizew=235)
(1)ab刚进入磁区域时产生的感应电动势;
(2)此时线框的加速度大小;
(3)线框下滑过程中产生的总热量。
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适中
(0.65)
【推荐3】如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,一匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P之间连接阻值为R=0.40Ω的电阻,质量为m=0.01kg、电阻为r=0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上.现使金属棒ab由静止开始自由下滑,其下滑距离与时间的关系如下图所示,导轨电阻不计,重力加速度g取10m/s2.
试求:
(1)当t=0.7s时,重力对金属棒ab做功的功率;
(2)金属棒ab在开始运动的0.7s内,电阻R上产生的焦耳热;
(3)从开始运动到t=0.4s的时间内,通过金属棒ab的电荷量.
试求:
时间t(s) | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 |
下滑距离s(m) | 0 | 0.1 | 0.3 | 0.7 | 1.4 | 2.1 | 2.8 | 3.5 |
(2)金属棒ab在开始运动的0.7s内,电阻R上产生的焦耳热;
(3)从开始运动到t=0.4s的时间内,通过金属棒ab的电荷量.
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