1 . 如图(甲)所示,相距为L的平行金属导轨置于水平面内,导轨间接有定值电阻R。质量为m的金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。t=0时刻,对金属棒ab施加一与导轨平行的恒定拉力F,使其由静止开始做加速直线运动。不计金属棒与导轨的电阻及金属棒与导轨间的摩擦。
(1)从t=0时刻开始计时,在图(乙)所示的坐标系中定性画出金属棒ab的速度大小v随时间t变化的图像;并求出金属棒ab的最大速度vm。
(2)已知金属棒ab从开始运动到速度达到最大时的位移为x,求在此过程中安培力对金属棒ab所做的功WA。
(3)本题中通过安培力做功实现了能量转化。我们知道安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力对运动电荷不做功,这似乎出现了矛盾,请结合图(丙)所示情境,分析说明当金属棒ab以速度v向右运动时,自由电子所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起作用的?
(1)从t=0时刻开始计时,在图(乙)所示的坐标系中定性画出金属棒ab的速度大小v随时间t变化的图像;并求出金属棒ab的最大速度vm。
(2)已知金属棒ab从开始运动到速度达到最大时的位移为x,求在此过程中安培力对金属棒ab所做的功WA。
(3)本题中通过安培力做功实现了能量转化。我们知道安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力对运动电荷不做功,这似乎出现了矛盾,请结合图(丙)所示情境,分析说明当金属棒ab以速度v向右运动时,自由电子所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起作用的?
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2024-01-22更新
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426次组卷
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2卷引用:2024届北京市人大附中北京经济技术开发区学校高三下学期第一次统测(2月)物理试卷
2 . 在竖直向下的磁感应强度为0.1T的匀强磁场中,两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内,相距为0.1m,电阻不计.左端接有电阻为R =0.9Ω的定值电阻;金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好,其电阻r = 0.1Ω,以10m/s平行于MN的速度向右做匀速运动.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/2/25/1889966796644352/1891298748366848/STEM/320cdc8d89ee411898de44e766e4301b.png?resizew=234)
(1)判断通过金属棒ab的感应电流的方向
(2)计算通过金属棒ab的感应电流的大小
(3)计算金属棒ab两端的电压U
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/2/25/1889966796644352/1891298748366848/STEM/320cdc8d89ee411898de44e766e4301b.png?resizew=234)
(1)判断通过金属棒ab的感应电流的方向
(2)计算通过金属棒ab的感应电流的大小
(3)计算金属棒ab两端的电压U
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