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 > 双杆在等宽导轨上运动问题
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:193 题号:5165869
如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MNPQ间矩为L=1.0M,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成角。完全相同的两金属棒abcd分别垂直导轨放置,每个棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒的质量均为m=0.02kg,电阻均为,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B=0.5T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能保持静止。取g=10m/s2,求:
(1)通过cd棒的电流I的大小;
(2)棒ab受到的力F的大小;
(3)当电流通过电路产生的焦耳热为Q=0.3J时,力F做的功W是多少?

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解答题 | 适中 (0.65)
【推荐1】如图所示,两固定的平行、光滑金属导轨足够长且电阻不计,两导轨与水平面夹角,导轨间距。有一有界匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直导轨平面向下,其上,下边界均水平且间距为。有质量均为、接入导轨间电阻均为、长度相同的水平导体棒ab,在边界上方距的距离均为处先后由静止释放导体棒ab,先释放aa刚进入磁场即做匀速运动,此时释放b,两导体棒与导轨始终保持良好接触。求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)导体棒a运动到下边界时的速度大小。
(3)若导体棒ab先后离开下边界的时间间隔b离开边界时速度一直没达到稳定),且b离开磁场下边界的瞬时计为,此时在下方区域加上一与导轨平面垂直向下的随时间变化的磁场时该磁场磁感应强度为,为使导体棒ab中不产生感应电流,则t变化的表达式。
2022-01-21更新 | 383次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
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【推荐2】如图所示,两平行光滑导轨AECAE'C'的左端接有阻值为R的定值电阻,间距为L,其中AEA’E'固定于同一水平面(图中未画出)上且与竖直面内的光滑圆弧形导轨EC、E’C’相切于EE’两点。正方形DEED'区域内存在磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场。导体棒ab的质量为m,电阻为R、长度为Lab棒在功率恒定、方向水平向右的推力作用下由静止开始沿导轨运动,经时间t后撤去推力,然后ab棒与另一根相同的导体棒cd发生碰撞并粘在一起,以速率v进入磁场,两导体棒穿过磁场区域后,恰好能到达CC’处。重力加速度大小为g,导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨的电阻。求:
(1)该推力的功率P
(2)两导体棒通过磁场右边界EE’时的速度大小v';
(3)圆弧形导轨的半径r以及两导体棒穿过磁场的过程中定值电阻产生的焦耳热Q
2022-03-02更新 | 800次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
【推荐3】如图(a),超级高铁是一种以“真空管道运输”为理论核心设计的交通工具,具有超高速低能耗、无噪声零污染等特点。如图(b),已知运输车管道中固定着两根平行金属导轨MNPQ,导轨间距为。运输车的质量为m,横截面是个圆,运输车上固定着长为的两根导体棒1和2(与导轨垂直),两棒前后间距为D,每根导体棒的电阻为R。导轨电阻忽略不计。运输车在水平导轨上进行实验,不考虑摩擦及空气阻力,不考虑两导体棒的相互作用。
(1)当运输车由静止离站时,在导体棒2后距离为D处,接通固定在导轨上电动势为E的直流电源(电源内阻为R),此时导体棒1、2均处于磁感应强度为B,垂直导轨平面向下的匀强磁场中,如图(c),则刚接通电源时运输车加速度多大?
(2)运输车进站时切断电源,管道内依次分布着相邻的方向相反的匀强磁场,各个匀强磁场宽度均为D,磁感应强度大小均为B,如图(d),则当运输车速度为v时受到的安培力多大?
(3)求在(2)的条件下,运输车以速度进入磁场到停止运动的过程中,导体棒1上产生的焦耳热。
2023-11-08更新 | 430次组卷
共计 平均难度:一般