[2012• 北京市西城区期末]如图所示.光滑金属直轨道MN和PQ固定在同一水平面内.MN.PQ平行且足够长.两轨道间的宽度L＝0.50m.轨道左端接一阻值R=0.50Ω的电阻.轨道处于磁感应强度大小B＝0.40T.方向竖直向下的匀强磁场中.质量m=0.50kg的导体棒ab垂直于轨道放置.在沿着轨道方向向右的力F作用下.导体棒由静止开始运动.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【2012• 北京市西城区期末】如图所示，光滑金属直轨道MN和PQ固定在同一水平面内，MN、PQ平行且足够长，两轨道间的宽度L＝0.50m。轨道左端接一阻值R=0.50Ω的电阻。轨道处于磁感应强度大小B＝0.40T，方向竖直向下的匀强磁场中。质量m=0.50kg的导体棒ab垂直于轨道放置。在沿着轨道方向向右的力F作用下，导体棒由静止开始运动，导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直。不计轨道和导体棒的电阻，不计空气阻力。

（1）若力F的大小保持不变，且F=1.0N。求

a．导体棒能达到的最大速度大小v_m；

b．导体棒的速度v=5.0m/s时，导体棒的加速度大小a。

（2）若力F的大小是变化的，在力F作用下导体棒做初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小a=2.0m/s²。从力F作用于导体棒的瞬间开始计时，经过时间t=2.0s，求力F的冲量大小I。

【答案】

(1) (2)

【解析】1）a．导体棒达到最大速度v_m时受力平衡　

此时，

解得：　

b．导体棒的速度v=5.0m/s时，感应电动势

导体棒上通过的感应电流

导体棒受到的安培力

根据牛顿第二定律，解得：

（2）t=2s时，金属棒的速度

此时，导体棒所受的安培力

时间t=2s内，导体棒所受的安培力随时间线性变化，

所以，时间t=2s内，安培力的冲量大小

对导体棒，根据动量定理

所以，力F的冲量

练习册系列答案

相关题目

【2012• 浙江台州市高期末质量评估】如图（甲）

所示，M₁M₄、N₁N₄为平行放置的水平金属轨道，M₄P、N₄Q为相同半径，平行放置的竖直半圆形金属轨道，M₄、N₄为切点，P、Q为半圆轨道的最高点，轨道间距L=1.0m，圆轨道半径r=0.32m，整个装置左端接有阻值R=0.5Ω的定值电阻。M₁M₂N₂N₁、M₃M₄N₄N₃为等大的长方形区域Ⅰ、Ⅱ，两区域宽度 d=0.5m，两区域之间的距离s=1.0m；区域Ⅰ内分布着均匀的变化的磁场B₁，变化规律如图（乙）所示，规定竖直向上为B₁的正方向；区域Ⅱ内分布着匀强磁场B₂，方向竖直向上。两磁场间的轨道与导体棒CD间的动摩擦因数为μ=0.2，M₃N₃右侧的直轨道及半圆形轨道均光滑。质量m=0.1kg，电阻R₀=0.5Ω的导体棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉动下，从M₂N₂处由静止开始运动，到达M₃N₃处撤去恒力F，CD棒匀速地穿过匀强磁场区，恰好通过半圆形轨道的最高点PQ处。若轨道电阻、空气阻力不计，运动过程导棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直，g取10m/s² 求：

（1）水平恒力F的大小；

（2）CD棒在直轨道上运动过程中电阻R上产生的热量Q；

（3）磁感应强度B₂的大小。

【2012•江苏苏北四市一模】两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成θ角放置，两导轨间距为L，M、P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，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，它们的电阻不计。现让ab杆由静止开始沿导轨下滑。

⑴求ab杆下滑的最大速度v_m；

⑵ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R产生的焦耳热为Q，求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q。

【2012•广西期末】在如图5甲所示的电路中，螺线管匝数n = 1500匝，横截面积S = 20cm²。螺线管导线电阻r= 1.0Ω，R₁= 4.0Ω，R₂= 5.0Ω，C=30μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图5乙所示的规律变化．则下列说法中正确的是（）

A．螺线管中产生的感应电动势为1V

B．闭合S，电路中的电流稳定后，电阻R₁的电功率为5×10^-2 W

C．电路中的电流稳定后电容器下极板带正电

D．S断开后，流经R₂的电量为1.8×10^-5C

【2012•河北省五校联盟模拟】现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备。电子感应加速器主要有上、下电磁铁磁极和环形真空室组成。当电磁铁绕组通以变化的电流时,产生变化的磁场，穿过真空盒所包围的区域内的磁通量也随时间变化，这时真空盒空间内就产生感应涡旋电场，电子将在涡旋电场作用下得到加速。如图所示（上图为侧视图、下图为真空室的俯视图），若电子被“约束”在半径为R的圆周上运动，当电磁铁绕组通有图中所示的电流时（）

A．电子在轨道上逆时针运动

B．保持电流的方向不变，当电流增大时，电子将加速

C．保持电流的方向不变，当电流减小时，电子将加速

D．被加速时电子做圆周运动的周期不变

【2012•安徽期末】如右图所示，在匀强磁场B中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟固定的大导体矩形环M相连接，导轨上放一根金属导体棒ab并与导轨紧密接触，磁感应线垂直于导轨所在平面。若导体棒匀速地向右做切割磁感线的运动，则在此过程中M所包围的固定闭合小矩形导体环N中电流表内（）

1. 有自下而上的恒定电流

B．产生自上而下的恒定电流

C．电流方向周期性变化

D．没有感应电流

试题分类