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:76 题号:8076715
如图甲所示,两根足够长的直金属导轨MNPQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为l.MP两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略.让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.
(1)由ba方向看到的装置如图乙所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图;
(2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小.
(3)已知金属杆ab从静止到具有最大速度发生的位移为s.求在此过程中,克服安培力所做的功.

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【推荐1】如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长且电阻不计的平行金属导轨相距L,导轨平面与水平面夹角为θ,上端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向垂直导轨平面向下(图中未画出).质量为m,电阻也为R的金属棒放在两导轨上由静止开始释放,金属棒下滑过程中的最大速度为vm,棒与导轨始终垂直并保持良好接触,且它们之间的动摩擦因数为μ.试求

(1)金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小;
(2)磁场的磁感应强度的大小;
(3)当金属棒沿导轨下滑距离为s时,金属棒速度已达到最大值,则此过程中电阻R上产生的焦耳热QR为多少?
2019-02-08更新 | 340次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
【推荐2】如图所示,绝缘水平面上固定着两根电阻不计、足够长的平行金属导轨ABCD,处于磁感应强度大小为B=0.5T、方向竖直向上的匀强磁场中,导轨间距L=1m。长度均为1m、电阻R均为1、质量均为m=0.5kg金属棒abcd分别垂直放置在水平导轨上,金属棒ab与水平导轨间的动摩擦因数,金属棒cd光滑。现给金属棒cd施加水平向右的拉力F=10N,使其在水平轨道上由静止开始运动,经过0.8s金属棒ab刚好开始运动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g=10m/s2。求:
(1)在0~0.8s内,金属棒cd运动的位移;
(2)在0~0.8s内,金属棒ab上产生的焦耳热
(3)定性画出金属棒cd由静止开始运动至达到稳定状态的速度-时间(v-t)图象。
2021-07-06更新 | 287次组卷
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【推荐3】如图甲所示,匝数为n、总电阻为r、横截面积为S的竖直螺线管与两足够长的固定平行光滑导轨相连,导轨间距为L,倾角为θ。导轨间有磁感应强度大小为B0、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。长为L、电阻为4r的导体棒ab放在导轨上,始终与导轨垂直且接触良好。螺线管内有竖直方向、分布均匀的变化磁场(图中未画出),磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。闭合开关S,ab恰好处于静止状态。重力加速度大小为g,定值电阻R的阻值为4r,导轨电阻和空气阻力均不计,忽略螺线管磁场对ab的影响。
(1)求0~3t0时间内通过螺线管的电荷量q
(2)求导体棒ab的质量m
(3)若将开关S断开,将ab由静止释放,求ab沿导轨上滑的最大速度vm
2020-06-08更新 | 382次组卷
共计 平均难度:一般