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 > 电磁感应中的动量、能量问题 > 计算导轨切割磁感线电路中产生的热量
题型:解答题 难度:0.85 引用次数:333 题号:6404315
某同学用如图所示的装置研究电磁阻尼现象.ACDE、FGHI为相互平行的轨道,两轨道均在竖直平行内,AC、FG段是半径为r的四分之一圆弧,CDE、GHI段在同一水平面内,CG连线与轨道垂直,两轨道间距为L,在E、I端连接阻值为R的定值电阻,一长度也为L、质量为m的金属导棒固定在轨道上紧靠A、F端,导棒与导轨垂直并接触良好,导棒的电阻也为R,其它电阻不计,整个轨道处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,闭合电键k,让导棒由静止释放,导带在下滑过程中始终与导轨接触良好,当导棒运动到与CG重合时,速度大小为v,导棒最终静止在水平轨道DE、HI段某处,电阻R上产生的热量为Q,轨道DE、HI段粗糙且足够长、其它部分光滑,重力加速度为g,求:


(1)导棒运动到与CG重合时,通过定值电阻R的电量;
(2)导棒运动到与CG正合时,导棒的加速度大小;
(3)若断开电键K,再让导棒从轨道上紧靠F、A处由静止释放,则导棒在HI、DE段滑行的距离是电键闭合时,导棒滑下在HI、DE段滑行的距离的多少倍?

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【推荐1】固定在水平桌面上的平行光滑金属导轨如图甲所示,导轨间距,左端与的电阻相连,导轨间有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,导体棒ab垂直放在导轨上。现给导体棒施加一水平向右的恒力F,测得导体棒速度随时间变化的图像如图乙所示。已知导体棒质量,有效阻值,磁场磁感应强度,其它电阻不计。
(1)求导体棒运动过程中通过电阻R的最大电流;
(2)求时导体棒加速度的大小;
(3)若导体棒开始运动后1s内通过的位移,求该时间内电阻R上产生的热量。
2022-06-27更新 | 629次组卷
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【推荐2】如图所示,水平面上两根足够长平行粗糙金属导轨,间距为d,左端接有阻值为R的电阻,整个平面内有竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场.质量为m、电阻为r的金属杆ab搁在导轨上,中点与一根轻质绝缘弹簧相连,弹簧右端固定.将金属杆连同弹簧一起向左拉至伸长量为s处由静止释放,当弹簧第一次恢复原长时金属杆的速度为v,此过程电阻R产生的焦耳热为Q.金属杆始终与导轨垂直且接触良好,与金属导轨间的动摩擦因数为μ.求:
(1)弹簧第一次恢复原长时金属杆的加速度大小和方向.
(2)弹簧初始时的弹性势能.
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【推荐3】如图所示,宽为0.5m的光滑水平金属框架固定在方向竖直向下、磁感应强度大小为B=0.80T的匀强磁场中,框架左端连接一个R=0.4Ω的电阻,框架上面置一电阻r=0.1Ω的金属导体abab长为0.5m。ab始终与框架接触良好且在水平恒力F作用下以v=1.25m/s的速度向右匀速运动(设水平金属框架足够长,轨道电阻及接触电阻忽略不计)。

(1)试判断金属导体ab两端哪端电势高;
(2)求通过金属导体ab的电流大小;
(3)求水平恒力F对金属导体ab做功的功率。
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