组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 电磁感应 > 法拉第电磁感应定律 > 动生电动势 > 含有导体棒切割磁感线的电路
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:380 题号:6608954
如图所示,一根电阻为R=12 Ω的电阻丝做成一个半径为r=1 m的圆形导线框,竖直放置在水平匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,磁感应强度为B=0.2 T.现有一根质量为m=0.1 kg、电阻不计的导体棒,自圆形导线框最高点由静止起沿线框下落,在下落过程中始终与线框良好接触,已知下落距离为 时,棒的速度大小为v1m/s,下落到经过圆心时棒的速度大小为v2 m/s,试求:(g=10 m/s2)

(1)画出下落距离为时的等效电路图,并求出此时棒产生的感应电动势大小;
(2)下落距离为时棒的加速度的大小;
(3)从开始下落到经过圆心过程中棒克服安培力做的功及线框中产生的热量.

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【推荐1】有人设计了一种可测速的跑步机,测速原理如图所示,该机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,且接有电压表和阻值为R的电阻。绝缘橡胶带上镀有间距为d的平行细金属条,金属条电阻为0.5R,磁场中始终仅有一根金属条,且与电极接触良好,不计金属电极和其余导线的电阻,若橡胶带匀速运动,电压表读数为U,求:
(1)橡胶带匀速运动的速率;
(2)一根金属条经过磁场区域安培力做的功;
(3)若从某根金属条刚进入磁场区域开始计时,一段时间R上产生热量,经历的时间t为多少。
2022-04-30更新 | 377次组卷
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【推荐2】如图所示,竖直放置的两根足够长的金属导轨相距为L,导轨的两端分别与电源(串有一滑动变阻器R)、定值电阻R0和开关K相连。整个空间充满了垂直于导轨平面向外的匀强磁场,其磁感应强度的大小为B。一质量为m,电阻为r的金属棒ab横跨在导轨上。已知电源电动势为E,不计电源电动势内阻,导轨的电阻。
(1)当K接1时,金属棒ab在磁场中恰好保持静止,则滑动变阻器接入电路的阻值R为多大?
(2)当K接2后,金属棒ab从静止开始下落,下落距离s时达到稳定速度,则下落s的过程中重力的冲量是多少?
(3)当K接2后,金属棒ab从静止开始下落,下落距离s时达到稳定速度,则下落s的过程中金属棒中产生的热量是多少?
2020-06-02更新 | 595次组卷
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【推荐3】如图甲所示,固定轨道由倾角为的斜导轨与水平导轨用极短的圆弧导轨平滑连接而成,轨道所在空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场,两导轨间距为,上端用阻值为的电阻连接.在沿斜导轨向下的拉力(图中未画出)作用下,一质量的金属杆从斜导轨上某一高度处由静止开始()沿斜导轨匀加速下滑,当金属杆滑至斜轨道的最低端处时撤去拉力,金属杆在水平导轨上减速运动直至停止,其速率随时间的变化关系如图乙所示(其中为已知).金属杆始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触,导轨和金属杆的电阻以及一切摩擦均不计.求:

(1)金属杆中通过的最大感应电流
(2)金属杆沿斜导轨下滑的过程中,通过电阻的电荷量
(3)撤去拉力后,杆在水平导轨上运动的路程.
2019-06-07更新 | 616次组卷
共计 平均难度:一般