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:0.4 引用次数:468 题号:6176124
如图所示,MNPQ是两条足够长的光滑平行导轨,间距L=0.5m,电阻不计,导轨所在的平面与竖直面的夹角为θ=60°,导轨上端MP与水平面内的直流电路相连,导轨所在的空间有垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度B=2T。电路中电池电动势E=6V,内阻r=1Ω,电阻R=4Ω。将单刀三掷开关k(b点为空挡)掷于a点后,将一根长度等于导轨间距、质量m=0.4kg的直导棒垂直放在导轨上,导棒恰好处于静止状态.重力加速度g=10m/s2。求:

(1)直导棒的电阻;
(2)将开关ka点改掷于b点,经过3s再将开关k掷于c点,电阻R所消耗电功率的最大值和最小值。

相似题推荐

解答题 | 较难 (0.4)
【推荐1】平行金属导轨竖直固定放置,顶端接一阻值为R的电阻,平行边界MNPQ相距x,内有磁感应强度为B的匀强磁场,一质量为m的导体棒从边界处MN由静止释放,到边界PQ时,加速度恰好为零,已知平行金属导轨宽为L,重力加速度为g,导体棒始终与导轨保持良好接触,不计导体棒和导轨电阻。求:
(1)导体棒到边界PQ时速度的大小;
(2)导体棒穿过磁场的过程中通过电阻的电荷量;
(3)导体棒穿过磁场所用的时间。
2020-04-16更新 | 632次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
【推荐2】如图所示,M1N1M2N2P1Q1P2Q2是互相平行的且电阻不计的足够长的金属导轨,导轨平面的倾角均为θ=30°,P1N1P2N2分别连接M1N1P1Q1M2N2P2Q2;导轨处在磁感应强度大小均为B的匀强磁场中,磁场方向匪直导轨平面向下。M1N1M2N2相互平行,间距为LP1Q1P2Q2平行,间距为。质量为2m的金属杆a垂直于导轨并固定在导轨的M1N1段与M2N2段,质量为m的金属杆b垂直于导轨并固定在导轨的P1Q1段与P2Q2段;一不可伸长的绝缘轻线一端系在金属杆b的中点,另一端绕过定滑轮与质量也为m的重物c相连,绝缘轻线倾斜部分与P1Q1平行且足够长。若固定金属杆a,释放金属杆b,经时间tc物体达到最大速度。已知两杆在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨保持光滑接触,且两杆接入电路总阻值为R,重力加速度为g
(1)求c的最大速度;
(2)求时间t内通过金属杆b的电荷量q
(3)若同时释放ab,在释放ab的同时对a施加一沿平行导轨向下的恒力F=2mg,求ab两金属杆同一时刻产生电能的电功率之比。
2024-01-27更新 | 444次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
【推荐3】一些电磁装置有相似相通的结构和原理。
(1)如图1甲所示,磁电式电流表的基本组成部分是磁体和放在磁体两极之间的线圈。当电流通过线圈时,导线受到安培力的作用,使安装在轴上的线圈发生转动,指针与轴固定在一起,指针随之发生偏转。磁场沿辐向均匀分布,如图1乙所示,设线圈共n匝,垂直于纸面的边长为l1,平行于纸面的边长为l2,线圈垂直于纸面的边所在处磁感应强度大小为B
a.当线圈内通过的电流为I时,求线圈垂直于纸面的一条边上受到的安培力大小FA
b.当线圈内无电流通过时,指针不发生偏转。拨动电流表指针,当指针角速度为ω时,求穿过线圈的磁通量的变化率
(2)在竖直向下的匀强磁场中,两根电阻不计的光滑平行金属轨道MNPQ固定在水平面内。电阻不计的金属导体棒ab垂直于MNPQ放在轨道上,与轨道接触良好。导体棒ab与一个电阻r连接构成闭合回路,在ab棒上连接足够长的轻绳,绳下端悬挂一质量为m的重物,如图2甲所示,重物稳定下落时的速率为v1。现将电阻r换成一内阻为r的电源接入电路中,如图2乙所示,悬挂的重物不变,重物稳定上升时的速率为v2。重力加速度为g。求图2乙中接入电源的电动势E

2024-01-20更新 | 732次组卷
共计 平均难度:一般