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如图所示,竖直放置的光滑金属导轨相距
L
=0.2m,匀强磁场方向垂直纸面向里且
B
=0.5T、
R
=2Ω的电阻,导轨电阻可忽略不计。今把
m
=8g的导体棒
MN
放在导轨上,棒与导轨垂直,接触良好,金属棒的最大速度为
m/s。
试题答案
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16m/s
速度最大时导体棒受力平衡,重力等于安培力,安培力F=BIL,电流
,电动势E=BLV可求出最大速度16m/s。
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如图所示,阻值为R的金属棒垂直放在水平光滑金属导轨上,导轨电阻不计,匀强磁场垂直导轨平面。金属棒从图示位置ab分别以v和2v的速度沿导轨匀速滑到a
1
b
1
位置,则在这两次过程中
A.回路电流I
1
:I
2
=1:2
B.产生热量Q
1
:Q
2
=1:2
C.通过金属棒任一截面的电荷量q
1
:q
2
=1:2
D.外力功率P
1
:P
2
=1:2
如图所示,相距为d的两水平虚线p
1
、p
2
表示方向垂直纸面向里的匀强磁场中的上下边界,磁场的磁感应强度为B,正方形abcd的边长为L(L<d)、质量为m、电阻为R,线框处在磁场正上方,ab边与虚线p
1
相距h.线框由静止释放,下落过程中线框平面始终在竖直平面内,线框的ab边刚进入磁场时的速度和ab边刚离开磁场时的速度相同.在线框从进入到全部穿过磁场的过程中,下列说法正确的是( )
A.线框克服安培力所做的功为2mgd
B.线框克服安培力所做的功为mgd
C.线框的最小速度一定为
D.线框的最小速度一定为
(10分)如图所示,质量为m的单匝正方形线圈,其边长为L,在距底边2L的匀强磁场上方由静止开始自由下落,设线圈下落过程中线框平面始终位于纸面内且底边保持水平,当线框的底边刚进入磁场区域时,恰能在匀强磁场中做匀速运动。若磁场的磁感应强度为B,求:
(1)线圈的电阻多大?
(2)线圈进入磁场的过程中单位时间内有多少机械能转化为电能?
如图(
a
)所示,在光滑水平面上用恒力
F
拉质量1kg的单匝均匀正方形铜线框,在1位置以速度
v
0
=2m/s进入匀强磁场时开始计时
t
=0,此时线框中感应电动势0.8V,在
t
=3
s
时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场。此过程中
v
-
t
图象如图(
b
)所示,那么恒力
F
的大小为_______ N,线框完全离开磁场的瞬间位置3速度为________ m/s。
如图甲所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置.两导轨间距为L,M、P 两点间接有阻值为R的电阻,面MPQN与水平面的夹角为θ.一根质量为m的均匀直金属杆
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
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
小题1:求
杆在下滑过程中可以达到的最大速度值;
小题2:在
杆加速下滑时,当
杆的速度大小为
时,求此时
杆加速度的大小.
(11分)如图11所示,两根电阻忽略不计的平行光滑金属导轨ab、cd置于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,两导轨间的距离L=0.6m。电阻R=2Ω,金属杆MN阻值r=1Ω,当用外力F拉着金属杆MN沿两条导轨向右匀速滑动,速度v=10m/s,产生
的感应电动势为3V。求:
(1)磁场的磁感应强度B为多少?
(2)导体杆MN所受的拉力多大?
如图,倾角为θ,间距为L的光滑导轨上水平放置一条长也是L的直导线,若电源电动势为E,电源内阻为r,直导线电阻为R,其余部分电阻不计,磁感应强度大小为B,方向垂直斜面向上,若导线静止不动,则导线的质量为
A.
B.
C.
D.
如图所示存在范围足够大的磁场区,虚线OO′为磁场边界,左侧为竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B
1
,右侧为竖直向上的磁感应强度为B
2
的匀强磁场区,B
1
=B
2
=B.有一质量为m且足够长的U形金属框架MNPQ平放在光滑的水平面上,框架跨过两磁场区,磁场边界OO′与框架的两平行导轨MN、PQ垂直,两导轨相距L,一质量也为m的金属棒垂直放置在右侧磁场区光滑的水平导轨上,并用一不可伸长的绳子拉住,绳子能承受的最大拉力是F
0
,超过F
0
绳子会自动断裂,已知棒的电阻是R,导轨电阻不计,t=0时刻对U形金属框架施加水平向左的拉力F让其从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动.
(1) 求在绳未断前U形金属框架做匀加速运动t时刻水平拉力F的大小;绳子断开后瞬间棒的加速度.
(2) 若在绳子断开的时刻立即撤去拉力F,框架和导体棒将怎样运动,求出它们的最终状态的速度.
(3) 在(2)的情景下,求出撤去拉力F后棒上产生的电热和通过导体棒的电量.
关 闭
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