圖1 (1)電阻R中的電流強(qiáng)度大小和方向, (2)使金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)的拉力, (3)金屬棒ab兩端點(diǎn)間的電勢(shì)差, (4)回路中的發(fā)熱功率. 解析:金屬棒向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí).等效電路如圖2所示.在閉合回路中.金屬棒cd部分相當(dāng)于電源.內(nèi)阻rcd=hr.電動(dòng)勢(shì)Ecd=Bhv. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖1所示,一端封閉的兩條平行光滑長(zhǎng)導(dǎo)軌相距L,距左端L處的右側(cè)一段被彎成半徑為
L
2
的四分之一圓弧,圓弧導(dǎo)軌的左、右兩段處于高度相差
L
2
的水平面上.以弧形導(dǎo)軌的末端點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),水平向右為x軸正方向,建立Ox坐標(biāo)軸.圓弧導(dǎo)軌所在區(qū)域無(wú)磁場(chǎng);左段區(qū)域存在空間上均勻分布,但隨時(shí)間t均勻變化的磁場(chǎng)B(t),如圖2所示;右段區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不隨時(shí)間變化,只沿x方向均勻變化的磁場(chǎng)B(x),如圖3所示;磁場(chǎng)B(t)和B(x)的方向均豎直向上.在圓弧導(dǎo)軌最上端,放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab,與導(dǎo)軌左段形成閉合回路,金屬棒由靜止開始下滑時(shí)左段磁場(chǎng)B(t)開始變化,金屬棒與導(dǎo)軌始終接觸良好,經(jīng)過(guò)時(shí)間t0金屬棒恰好滑到圓弧導(dǎo)軌底端.已知金屬棒在回路中的電阻為R,導(dǎo)軌電阻不計(jì),重力加速度為g.
(1)求金屬棒在圓弧軌道上滑動(dòng)過(guò)程中,回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E;
(2)如果根據(jù)已知條件,金屬棒能離開右段磁場(chǎng)B(x)區(qū)域,離開時(shí)的速度為v,求金屬棒從開始滑動(dòng)到離開右段磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(3)如果根據(jù)已知條件,金屬棒滑行到x=x1位置時(shí)停下來(lái),
a.求金屬棒在水平軌道上滑動(dòng)過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量q;
b.通過(guò)計(jì)算,確定金屬棒在全部運(yùn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電流最大時(shí)的位置.
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如圖1-3-6所示,水平放置的平行金屬導(dǎo)軌,相距l(xiāng)=0.5 m,左端連一電阻R=0.20 Ω,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.40 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面,導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上,并能無(wú)摩擦地沿導(dǎo)軌滑動(dòng),導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì),當(dāng)ab以速度v=4.0 m/s水平向右勻速滑動(dòng)時(shí),求:

1-3-6

(1)ab棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大;

(2)回路中感應(yīng)電流的大小;

(3)維持ab棒做勻速運(yùn)動(dòng)的水平外力F的大小.

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如圖1-3-15所示,Ⅰ、Ⅲ為兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),Ⅰ區(qū)域的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,Ⅲ區(qū)域的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B,兩區(qū)域中間為寬s的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)Ⅱ.有一邊長(zhǎng)為l(l>s)、電阻為R的正方形金屬框abcd置于Ⅰ區(qū)域,ab邊與磁場(chǎng)邊界平行,現(xiàn)拉著金屬框以速度v向右勻速移動(dòng).

1-3-15

(1)分別求出當(dāng)ab邊剛進(jìn)入中央無(wú)磁場(chǎng)區(qū)Ⅱ和剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)Ⅲ時(shí),通過(guò)ab邊的電流大小.

(2)把金屬框從Ⅰ區(qū)域完全拉入Ⅲ區(qū)域過(guò)程中拉力所做的功.

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如圖1所示,兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上,兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)0、M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直斜面向下,導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑,導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好,不計(jì)它們之間的摩擦。

(1)由b向a方向看到的裝置如圖2所示,請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫出ab桿下滑過(guò)程中某時(shí)刻的受力示意圖;

(2)在加速下滑過(guò)程中,當(dāng)ab桿的速度大小為v時(shí),求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大;

(3)求在下滑過(guò)程中,ab桿可以達(dá)到的速度最大值。

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如圖1所示,兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上,兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)0、M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直斜面向下,導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑,導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好,不計(jì)它們之間的摩擦。

(1)由b向a方向看到的裝置如圖2所示,請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫出ab桿下滑過(guò)程中某時(shí)刻的受力示意圖;

(2)在加速下滑過(guò)程中,當(dāng)ab桿的速度大小為v時(shí),求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大;

(3)求在下滑過(guò)程中,ab桿可以達(dá)到的速度最大值。

 

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