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 > 导体棒进出磁场区域的加速度变化
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:557 题号:5781856
如图所示,两根足够长的直金属MNPQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上,两导轨间距为LMP两点间接有阻值为R的电阻,一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下,导轨和金属杆的电阻可忽略,让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。

(1)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,ab杆中的电流及其加速度的大小;
(2)求在下滑过程中ab杆可达到的最大速度;
(3)从开始下滑到达到最大速度的过程中,棒沿导轨下滑了距离s,求整个装置生热多少。

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解答题 | 较难 (0.4)
【推荐1】如图,光滑的平行金属导轨水平固定放置,电阻不计,导轨间距为L=1m,左侧接一阻值为R=0.3Ω的电阻.区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为s=1m.一质量为m=1kg,电阻为r=0.2Ω的金属棒MN置于导轨上,与导轨垂直且接触良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v为金属棒运动速度)的水平力作用,从磁场的左边界由静止开始运动,测得电阻两端电压随时间均匀增大.试求 :

(1)有界匀强磁场磁感应强度B的大小?
(2)若金属棒运动过程中某时刻撤去外力F,发现棒继续运动到ef处时恰好静止,则外力F作用的时间t=?
2018-05-31更新 | 313次组卷
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【推荐2】水平面上平行固定两长直导体导轨MN和PQ,导轨宽度L=2m,空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,在垂直于导轨方向静止放置两根导体棒1和2,其中1的质量M=4kg,有效电阻R=0.6Ω,2的质量m=1kg,有效电阻r=0.4Ω,现使1获得平行于导轨的初速度v0=10m/s,不计一切摩擦,不计其余电阻,两棒不会相撞.请计算:

(1)初始时刻导体棒2的加速度a大小.
(2)系统运动状态稳定时1的速度v大小.
(3)系统运动状态达到稳定的过程中,流过导体棒1某截面的电荷量q大小.
(4)若初始时刻两棒距离d=10m,则稳定后两棒的距离为多少?
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解答题 | 较难 (0.4)
【推荐3】如图所示,为两条平行的光滑金属直导轨,导轨平面与水平面夹角为之间接有电阻箱,导轨所在空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为,质量为的金属棒垂直放置在轨道上,接入电路的电阻值为,现从静止释放金属棒,测得金属棒的最大速度为,已知轨道间距为,重力加速度取,轨道足够长且电阻不计,求:

(1)电阻箱接入电路的电阻值多大;
(2)若当金属棒下滑的距离为时,金属棒的加速度大小为,则此时金属棒运动的时间为多少;
(3)当金属棒沿导轨匀速下滑时,将电阻箱的电阻瞬时增大为,此后金属棒再向下滑动的距离时,金属棒再次达到最大速度.求金属棒下滑的距离过程中,回程中产生的焦耳热.
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共计 平均难度:一般