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:0.85 引用次数:230 题号:3905848
如图(甲) 所示,MNPQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距L为0.5m,导轨左端连接一个阻值为2Ω的定值电阻R,将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒cd的电阻r=2Ω,导轨电阻不计,整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中,磁感应强度B=2T.若棒以1m/s的初速度向右运动,同时对棒施加水平向右的拉力下作用,并保持拉力的功率恒为4W.从此时开始计时,经过2s金属棒的速度稳定不变,图(乙)为安培力与时间的关系图像.试求:

(1)金属棒的最大速度;
(2)金属棒的速度为3m/s时的加速度;
(3)求从开始计时起2s内电阻R上产生的电热.

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解答题 | 较易 (0.85)
【推荐1】如图甲所示,竖直平面内有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置,两导轨间距d=0.5 m,上端通过导线与阻值为R=2 Ω的电阻连接,下端通过导线与阻值为RL=4 Ω的小灯泡L连接,在CDFE矩形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示,CE长为2 m.在t=0时,电阻也为R=2 Ω的金属棒以某一初速度从AB位置紧贴导轨向下运动,当金属棒从AB位置运动到EF位置过程中,小灯泡的亮度始终没有发生变化,g取10 m/s2.求:
(1)通过小灯泡的电流大小;
(2)金属棒的质量;
(3)t=0.25 s时金属棒两端的电势差.
2020-02-11更新 | 294次组卷
解答题 | 较易 (0.85)
【推荐2】两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平内,另一边垂直于水平面.质量均为m的金属细杆abcd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ,导轨电阻不计,回路总电阻为R。整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F(大小未知)作用下以一定的速度沿导轨向右匀速运动时,cd杆正好以速度u向下匀速运动。重力加速度为g。试求:

(1)杆ab中电流的方向和杆ab速度v的大小;
(2)回路电阻消耗的电功率P
(3)拉力F的大小。
2016-12-08更新 | 135次组卷
解答题 | 较易 (0.85)
【推荐3】如图,两根足够长的固定的光滑平行金属导轨位于倾角θ=30°的固定斜面上,导轨上、下端分别接有阻值R1=10Ω和R2 =30Ω的电阻,导轨自身电阻忽略不计,导轨宽度L=2m,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,质量m=0.kg.电阻r=2.5Ω的金属棒ab在较高处由静止释放,金属棒ab在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好。当金属棒ab下滑距离s=6m时,速度恰好达到最大值vm=5m/s. (g=10m/s2)求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)该过程中在整个电路上产生的焦耳热Q;
(3)该过程中通过电阻R1的电荷量q
2020-01-09更新 | 267次组卷
共计 平均难度:一般