如图所示,水平固定的平行光滑金属导轨(电阻不计),间距为Z,置于磁感应强度为B、方向垂直导轨所在平面的匀强磁场中,导轨左侧接有一阻值为R的电阻.一根与导轨接触良好的金属导体棒垂直导轨放置,导体棒的质量为m、阻值为r.导体棒在平行于轨道平面且与导体棒垂直的恒力F的作用下由静止开始向右运动.当位移为x时,导体棒的速度为v,求:
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(1)此过程中电阻R上产生的热量;
(2)F作用的时间.
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(1)此过程中电阻R上产生的热量;
(2)F作用的时间.
更新时间:2018-05-03 22:39:24
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真题
【推荐1】如图,金属导轨平行且水平放置,导轨间距为L,导轨光滑无摩擦。定值电阻大小为R,其余电阻忽略不计,电容大小为C。在运动过程中,金属棒始终与导轨保持垂直。整个装置处于竖直方向且磁感应强度为B的匀强磁场中。
(1)开关S闭合时,对金属棒施加以水平向右的恒力,金属棒能达到的最大速度为v0。当外力功率为定值电阻功率的两倍时,求金属棒速度v的大小。
(2)当金属棒速度为v时,断开开关S,改变水平外力并使金属棒匀速运动。当外力功率为定值电阻功率的两倍时,求电容器两端的电压以及从开关断开到此刻外力所做的功。
(1)开关S闭合时,对金属棒施加以水平向右的恒力,金属棒能达到的最大速度为v0。当外力功率为定值电阻功率的两倍时,求金属棒速度v的大小。
(2)当金属棒速度为v时,断开开关S,改变水平外力并使金属棒匀速运动。当外力功率为定值电阻功率的两倍时,求电容器两端的电压以及从开关断开到此刻外力所做的功。
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【推荐2】如图所示,磁感应强度B=0.2 T的匀强磁场中有一折成30°角的金属导轨aOb,导轨平面垂直磁场方向,一条直导线MN垂直Ob方向放置在导轨上并接触良好.当MN以v=4 m/s的速度从导轨O点开始向右沿水平方向匀速运动时,若所有导线(轨)单位长度的电阻r=0.1Ω/m,求:
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(1)经过时间t后,闭合回路的感应电动势的瞬时值;
(2)闭合回路中的电流大小和方向.
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【推荐3】竖直平面内存在有界的磁场如图所示,磁场的上边界MN和下边界PQ与水平轴x平行,且间距均为4L;在y>0区域,磁场垂直纸面向里,y<0区域磁场垂直纸面向外;沿同一水平面内磁感应强度相同,沿竖直方向磁感应强度满足B=ky(k为已知常量,﹣4L≤y≤4L).现有一个质量为m、电阻为R、边长为L的正方形线圈abcd;t=0时,线圈在上边框ab与磁场上边界MN重合位置从静止开始释放,线圈下边框cd到达x轴前已达到稳定速度.不计空气阻力,重力加速度为g,试求
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(1)线圈下边框cd达到x轴时的速度v;
(2)线圈开始释放到下边框cd与x轴重合时经过的时间t;
(3)线圈开始释放到线圈下边框cd与磁场下边界PQ重合的过程产生的焦耳热Q.
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【推荐1】如甲图所示,U形光滑金属导轨水平放置,导轨间距为L,左端电阻的阻值为R。质量为m的金属棒垂直于导轨放在导轨上,且与导轨良好接触,导轨及金属棒的电阻均不计,整个装置放在磁感强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面,现对金属棒施加一水平向右的拉力,使棒由静止开始向右运动,保持拉力的功率恒为P,经时间t,棒的速度为v。
(1)此时棒的加速度多大?
(2)时间t内电路产生了多少内能?
(3)某同学进一步研究了电路产生的内能Q随时间t变化的关系,画出了Q—t大致图像,如乙图所示,请判断这个图像是否合理,并说明理由。
(1)此时棒的加速度多大?
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【推荐2】如图所示的装置,表面粗糙、足够长且相互平行的两条金属导轨固定在同一平面上,且所在平面与水平面夹角为
,金属导轨间距为
,导轨电阻忽略不计。导轨平面上虚线
、
间的区域存在垂直于导轨所在平面向上、磁感应强度为
的匀强磁场。导体棒
的质量为
,电阻为
;导体棒
的质量为
,电阻为
。现将两根导体棒相隔一定距离并从导轨上同时静止释放,两导体棒始终与导轨垂直且接触良好。当
到达磁场边界
时,
正好到达磁场边界
。已知两导体棒都能匀速通过磁场区域,不计导体棒之间的电流相互作用,两导体棒与金属导轨间的动摩擦因数为
。重力加速度
,
(计算结果保留两位有效数字)。求:
(1)两导体棒分别在磁场中匀速运动时的速度大小;
(2)磁场区域
的宽度;
(3)若两根金属导轨光滑,增大磁感应强度
后,两导体棒仍然都能匀速穿过磁场区域。则在两导体棒穿过磁场区域的整个过程中,在导体棒
、
上产生的热量分别是多少。
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(1)两导体棒分别在磁场中匀速运动时的速度大小;
(2)磁场区域
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(3)若两根金属导轨光滑,增大磁感应强度
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名校
【推荐3】如图所示,左侧圆弧光滑导轨与右侧足够长的平行水平光滑导轨平滑连接,导轨电阻不计。金属棒b和c静止放在水平导轨上,b、c两棒均与导轨垂直。图中虚线de右侧存在方向竖直向上、范围足够大的匀强磁场。绝缘棒a垂直于圆弧导轨由静止释放,释放位置与水平导轨的高度差为
,之后与静止在虚线de处的金属棒b发生弹性碰撞,金属棒b进入磁场后始终未与金属棒c发生碰撞,已知金属棒b和绝缘棒a的质量均为
,金属棒c质量为
,重力加速度取
,求:
(1)绝缘棒a与金属棒b碰撞后瞬间金属棒b的速度大小;
(2)整个过程两金属棒b、c上产生的总焦耳热;
(3)若右侧磁场的磁感应强度大小
,导轨间距
,则整个过程通过回路横截面的电荷量。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32e8d8e6a39eb510638617bdc683d160.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e1fb62b52784153c99e6e1b25164ef7.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/46a6a294d3d7206bcdde5b943dbe94f0.png)
(1)绝缘棒a与金属棒b碰撞后瞬间金属棒b的速度大小;
(2)整个过程两金属棒b、c上产生的总焦耳热;
(3)若右侧磁场的磁感应强度大小
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fc07590370ac15949d3df423651de930.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/58d6961838f6bd0917fe95735d7c53dc.png)
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