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如图示,水平U形光滑框架,宽度为1m,电阻忽略不计,导体ab质量是0.2kg,电阻r=0.05
,匀强磁场的磁感应强度B=0.1T,方向垂直框架向上,现用F=1N的外力由静止拉动ab杆,当ab的速度达到1m/s时,求此时刻ab 杆产生的感应电动势的大小和它的加速度的大小?
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E="BLV=0.1V "
I="E/r= " a=F-BIL/m=4m/s2
略
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(19分)如图所示,正方形导线框
abcd
的质量为
m
、边长为
l
,导线框的总电阻为
R
。导线框从垂直纸面向里
的水平有界匀强磁场的上方某处由静止自由下落,下落过程中,导线框始终在与磁场垂直的竖直平面内,
cd
边保持水平。磁场的磁感
应强度大小为
B
,方向垂直纸面向里,磁场上、下两个界面水平距离为
l
。已知
cd
边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动。重力加速度为g。
(1)求
cd
边刚进入磁场时导线框的速度大小。
(2)请证明:导线框的
cd
边在磁场中运动的任意瞬间,导线框克服安培力做功的功率等于导线框消耗的电功率。
(3)求从导线框
cd
边刚进入磁场到
ab
边刚离开磁场的过程中,导线框克服安培力所做的功。
如图所示,边长为
L
的正方形导线框质量为
m
,由距磁场
H
高处自由下落,其下边
ab
进入宽度也为
L
的匀强磁场后,线圈开始做减速运动,直到其上边
cd
刚刚穿出磁场时,速度减为
ab
边刚进入磁场时的速度一半,则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为( )
A.2
mgL
B.2
mgL
+
mgH
C.2
mgL
+
mgH
D.2
mgL
+
mgH
一绝缘楔形物体固定在水平面上,左右两斜面与水平面的夹角分别为
和
,
=37°,
=53°。如图所示,现把两根质量均为
m
、电阻为均
R
、长度均为
L
的金属棒的两端用等长的电阻不计的细软导线连接起来,并把两棒分别放在楔形体的两个光滑的斜面上,在整个楔形体的区域内存在方向竖直向上、磁感应强度为
B
的匀强磁场,在细软导线刚好拉直后由静止释放两金属棒,不计一切摩擦阻力,细软导线足够长,两导线一直在斜面上,
,
,重力加速度为
g
。
(1)求金属棒的最大加速度;
(2)求金属棒的最大速度。
如图,匀强磁场方向垂直纸面向里,导体棒AB在金属框上向右运动;以下说法正确的是
A.AB中无电流
B.AB中有电流,方向由A向B
C.AB中有电流,方向由B向A
D.AB中有电流,方向时而由A向B,时而由B向A
两根平行的光滑金属导轨位于水平面内,相距为L=0.5m。导轨的左端接有阻值为R=0.30Ω的电阻,一质量为m =2kg的金属杆垂直放在导
轨上,金属杆的电
阻r =0.20Ω,导轨电阻不
计,在x ≥0一侧存在一与水平面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=1T,当金属杆以v0=4m/s的初速度进入磁场的同时,受到一个水平向右的外力作用,
且外力的功率恒为18W,经过2s金属杆达到最大速度,求
①在速度为5m/s时,金属杆的加速度;
②金属杆达到的最大速度vm
;
③在这2s内回路产生的热量。
如图所示,三边长均为L=0.6m的光滑U形导轨Ⅰ固定放置,与水平面成60°角;
另一足够长的光滑U形导轨Ⅱ固定放置在比导轨Ⅰ高的水平面内,导轨Ⅱ内始终存在着水平向右作匀加速运动的匀强磁场,磁感应强度B'= 1.0T,方向竖直向上,质量为m=0.1kg,阻值为R=2.0Ω的导体棒ab垂直导轨放置在导轨Ⅰ的开口处(有两柱挡着ab),现突然在导轨Ⅰ内加一垂直于导轨Ⅰ平面向上的、以B=B
0
-10t变化的磁场,经0.1s后,ab棒离开导轨Ⅰ斜向上飞出(在该0.1s内,导体棒ab所受的安培力大于其重力沿导轨Ⅰ所在平面的分力),恰好能到达最高点时落在导轨Ⅱ的开口a'b'处,此后,ab棒及匀强磁场B'运动的v-t图象分别为图乙中的平行线①②.若ab棒始终与导轨接触良好,导轨的电阻和空气阻力均不计。g取10m/s
2
,求:
(1)ab棒飞起的高度h;
(2)磁场B的初始值B
0
;
(3)磁场B'向右运动的加速度a。
如图所示,在空中有一水平方向的匀强磁场区域,区域上下边缘间距离为h,磁感应强度为B,有一宽度为b(b<h)、长度为L、电阻为R、质量为m的矩形导体线圈紧贴磁场区域上边缘从静止起竖直下落,当线圈的PQ边到达磁场下边缘时,恰好开始做匀速运动。求:
(1)线圈的M、N边刚好进入磁场时,线圈的速度大小。
(2)线圈从开始下落到刚好完全进入磁场所经历的时间。
竖直放置的光滑U形导轨宽0.5m,
电阻不计,置于很大的磁感应强度是1T的匀强磁场中,磁场垂直于导轨平面,如图16所示,质量为10g,电阻为1Ω的金属杆PQ
无初速度释放后,紧贴导轨下滑(始终能处于水平位置)。问:
(1)到通过PQ的电量达到0.2c时,PQ下落了多大高度?
(2)若此时PQ正好到达最大速度,此速度多大?
(3)以上过程产生了多少热量?
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