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 > 电磁感应与电路的综合问题
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:435 题号:5982155
如图宽为a=0.1m长为b=0.2m的两个金属板M、N之间的距离是d=0.2m,两板间有磁感应强度为B1=2T方向与两金属板平行的匀强磁场,带有正负电荷的等离子体(电阻率为ρ=0.1Ωm)以垂直于磁场的速度v=10m/s进入两板之间形成一个磁流体发电机.金属板M、N分别与水平面内的两平行导轨相连,平行导轨间距离为L=0.5m,处于竖直向下的磁感应强度为B2=1.25T的匀强磁场内,质量为m=0.5kg的导体棒PQ垂直放在平行导轨上并与导轨有良好的接触,若导体棒PQ与每根导轨之间的最大静摩擦因数均为μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,金属板M、N和导线以及平行导轨的电阻都不计.在导体棒PQ刚刚开始运动的瞬间具有a=0.5m/s2的加速度,求:

(1)磁流体发电机的电动势
(2)通过导体棒PQ的电流强度大小和方向
(3)导体棒PQ的电阻大小

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解答题 | 较难 (0.4)
【推荐1】如图所示,间距为L的两光滑的“V”字型导轨位于方向竖直向上的匀强磁场中,倾角为θ的倾斜部分,与底部平滑连接.在导轨左侧通过单刀三掷开关S可分别与电源E(内阻为r)、电阻R和极板为M N的不带电的电容为C的电容连接.当开关掷向1,长为L、质量为m的导体棒ab恰好静止在高为h 的导轨斜面上.已知电容始终工作在额定电压范围内,导体棒ab在运动过程中始终与导轨垂直,且接触良好,不计其它一切电阻,倾角θ较小,不计电磁辐射.在处理竖直向上的磁场时,可将磁场方向分解为垂直斜面方向和平行斜面方向两个分量,由于导轨光滑,可不考虑平行斜面分量对导体棒运动的影响.求:

(1)求磁感应强度的大小;
(2)S掷向2,试分析棒的运动情况,并求电阻消耗的总焦耳热;
(3)断开S,将导体棒ab放回原处,S掷向3的同时静止释放导体棒,试分析棒在左右两侧斜面上的运动情况.
2019-09-10更新 | 795次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
【推荐2】图示为航母电磁弹射装置的原理简化示意图,使用前先给电容为的大容量电容器充电,弹射舰载机时,电容器释放储存的电能所产生的强大电流,导轨处的强大磁场使磁浮弹射车受到磁场力而加速,从而推动舰载机起飞。
(1)假定没弹射技术发射时,若舰载机模型质量为,在水平直线跑道上由静止匀加速起飞,起飞过程中受到的平均阻力恒为舰载机所受重力的倍。发动机牵引力恒为,离开地面起飞时的速度为,重力加速度为,求舰载机模型的起飞距离(离开地面前的运动距离);
(2) 某实验室模拟电磁弹射,舰载机及磁浮弹射车可等效为沿两根足够长且处于强磁场中相互靠近平行的足够长光滑导轨无摩擦滑动的金属棒,质量m=2.0kg、长度L=1.0m。电容器C=0.5F连接电压充电,不计空气阻力。 当磁感应强度B多大时,金属杆的最终速度最大,最大速度为多少?
2023-03-10更新 | 487次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐3】如图所示,电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为θ,导轨间距为l,轨道所在平面的正方形区域内存在一有界匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面向上.电阻相同、质量均为m的两根相同金属杆甲和乙放置在导轨上,甲金属杆恰好处在磁场的上边界处,甲、乙相距也为l.在静止释放两金属杆的同时,对甲施加一沿导轨平面且垂直于甲金属杆的外力,使甲在沿导轨向下的运动过程中始终以加速度a=gsinθ做匀加速直线运动,金属杆乙进入磁场时即做匀速运动.

(1) 求金属杆的电阻R
(2)若从开始释放两金属杆到金属杆乙刚离开磁场的过程中,金属杆乙中所产生的焦耳热为Q,求外力F在此过程中所做的功.
2016-12-08更新 | 942次组卷
共计 平均难度:一般