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:0.65 引用次数:337 题号:6401917
如图所示,足够长的光滑平行金属导轨cdef水平放置,在其左端连接倾角为θ=37°的光滑金属导轨gehc,导轨间距均为L=1m,在水平导轨和倾斜导轨上,各放一根与导轨垂直的金属杆,金属杆与导轨接触良好。金属杆ab质量均为m=0.1 kg,电阻Ra=2Ω、Rb=3Ω,其余电阻不计。在水平导轨和斜面导轨区域分别有竖直向上和竖直向下的匀强磁场B1B2,且B1=B2=0.5T。已知从t=0时刻起,杆a在外力F1作用下由静止开始水平向右运动,杆b在水平向右的外力F2作用下始终保持静止状态,且F2=0.75+0.2t(N)。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2) 求:
(1)杆b所受安培力大小与时间的关系;
(2)通过计算判断杆a的运动情况,并写出速度与时间的关系;
(3)从t=0时刻起,求1s内通过杆b的电荷量。
(4)若t=0时刻起,2s内作用在a棒上外力做功为13.2J,则这段时间内b棒上产生的热量为多少?

相似题推荐

解答题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐1】如图甲所示,光滑的金属导轨MNPQ平行,间距L=1.0m,与水平面之间的夹角α=37°,匀强磁场磁感应强度B=2.0T,方向垂直于导轨平面向上,MP间接有阻值R=1.6Ω的电阻,质量m=0.5kg,电阻r=0.4Ω的金属棒ab垂直导轨放置,现用和导轨平行的恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab,使其由静止开始运动,当金属棒上滑的位移s=3.8m时达到稳定状态,对应过程的v-t图像如图乙所示。取g=10m/s2,导轨足够长(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)运动过程中ab哪端电势高,并计算恒力F的大小;
(2)由图中信息计算0~1s内,通过电阻R的电量q和导体棒滑过的位移x。
   
2023-05-29更新 | 533次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】光滑的平行金属导轨长,两导轨间距,轨道平面与水平面的夹角,导轨上端接一阻值为的电阻,轨道所在空间有垂直轨道平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度,如图所示,有一质量、电阻的金属棒ab,放在导轨最上端,其余部分电阻不计.已知棒ab从轨道最上端由静止开始下滑到最底端脱离轨道的过程中,电阻R上产生的热量,取,试求:
(1)当棒的速度时,电阻R两端的电压;
(2)棒下滑到轨道最底端时速度的大小;
(3)棒下滑到轨道最底端时加速度a的大小.
2016-12-08更新 | 573次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
【推荐3】如图所示,在一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h=0.1m的平行光滑的金属导轨MNPQ,导轨的电阻忽略不计。在两根导轨的端点NQ之间连接一阻值R=0.3Ω的电阻,导轨上跨放着一根长为L=0.2m,每米长电阻r=2.0Ω/m的金属棒ab,金属棒与导轨正交,交点为cd。当金属棒以速度v=4.0m/s向左做匀速运动时,试求:

(1)电阻R中的电流强度大小和方向;
(2)使金属棒做匀速运动的外力;
(3)金属棒两端点ab间的电势差。
2016-12-08更新 | 1371次组卷
共计 平均难度:一般