如图所示,间距为d的光滑平行金属导轨,水平放置在竖直向下的、磁感应强度为B的匀强磁场中,一端接有阻值

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-01
如图所示,间距为L的光滑平行金属导轨,水平地放置在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中,一端接阻值为

(1)从t=0开始运动,棒ab产生的感应电动势为:e=Bdv=Bdvmaxsinωt,是正弦式交变电流,感应电动势最大值为:Em=Bdvmax,其有效值为:E=22Em,感应电流的有效值:I=ER+r,从t=0到t=2πω时间内电阻R产生的热量:Q=I2Rt,解得:Q=πB2d2v2maxRω(R+r)2;(2)从t=0到t=π2ω时间内,根据动能定理得:W=12mvmax2+I2(R+r)t,联立得:W=12mvmax2+πB2d2v2max4ω(R+r);答:(1)从t=0到t=2πω时间内电阻R产生的热量为πB2d2v2maxRω(R+r)2;(2)从t=0到t=π2ω时间内外力F所做的功为12mvmax2+πB2d2v2max4ω(R+r).

:见解析 (1) e = BL v = BL v m sin ωt i = = sin ωt 电流的有效值 I = = 在 t =0 ~ t = 时间内在 R 上产生的热量为: Q = I 2 Rt =[ ] 2 · R · = .(2)由 v = v m sin ω t 知:当 t =0时, v =0当 t = 时, v = v m 由功能关系得 W F = m v + I 2 ( R + R 0 ) = m v + .

(1)从t=0开始运动,棒ab产生的感应电动势为e=Bdv=Bdvmsinωt,是正弦式交变电流,感应电动势最大值为Em=Bdvm
其有效值为E=


  • 如图所示,两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距为d,其电阻不计,两...
    答:解:(1)烧断细线前拉力设为 ,则 烧断细线后,对ab棒,设此时ab棒所受安培力的大小为 ,由牛顿第二定律得: 同时,设cd棒此时所受安培力的大小为 ,由牛顿第二定律得: 且 由以上各式解得: ;(2)当ab棒和cd棒加速度为零时,速度均达最大, 设此时ab棒和cd棒的速度...
  • 如图所示,两条平行光滑金属导轨,间距d=0.2m.导轨在桌面上的部分是水平...
    答:2=(0.2×10×0.2-12×0.2×12)J=0.3J R上放出的热量 QR=QR+r?R=0.33+1×3J=0.225J.答:(1)金属杆刚进入磁场时,R上的电流为0.01A,棒中由a-→b. (2)整个过程中R上放出的热量为0.225J.
  • 如图所示,两根足够长的光滑固定平行金属导轨与水平面成θ角,导轨间距为...
    答:解:(1)设a的速度为v 1 ,由于b初态速度为零,则 ① 对b: ② F A <mgsinθ ③ 将①②式代入③式得v 1 <10 m/s ④ (2)设a的速度为v 1 ,b的速度为v 2 ,回路电流为I则 ⑤ 对a:mgsinθ+F A =F,即 ⑥ 代入数据得 设b的最大速度为v m ,则有 ...
  • ...两根相距为d的足够长的、光滑的平行金属导轨位于水平的xoy平面内...
    答:由运动学公式有:v=v0-atx=v0t?12at2金属杆切割磁感线产生感应电动势:E=BLv=k(v0t?12at2)(v0?at)?d由于在x<O区域不存在磁场,故只有在时间t<T=12范围内,上述关系式才成立.由欧姆定律可得回路中的电流为:i=k(v0t?12at2)(v0?at)dR金属杆所受的安培力为:F安=iBd=k2(v...
  • 如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为d,导轨平面与水平...
    答:(1)金属棒在图所示各力作用下,先做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度为零时,金属棒达到最大速度,此后开始做匀速直线运动.设最大速度为vm,金属棒达到最大速度的一半时的加速度为a,则速度达到最大时有 F=IdB+mgsinα 根据闭合电路欧姆定律得:I=BdvmR总 整个电路的总电阻为 R总=...
  • 如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为d,导轨平面与水平...
    答:由能量守恒定律可知:金属棒上产生的电热Qr=12(F?4L-mg?4Lsin30°-12mv2m)=mgL-m3g2R24B2d4答:(1)金属棒能达到的最大速度vm为mgRB2d2;(2)灯泡的额定功率PL为m2g2R4B2d2;(3)若金属棒上滑距离为L时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始上滑4L的过程中,金属棒上产生的电热Qr为...
  • 如图所示,ab、ef是平行地固定在水平绝缘桌面上的光滑金属导轨,导轨间距...
    答:解答:解:(1)小球入射磁场后将作匀速圆周运动,设圆周运动的半径为r,其轨迹如图所示由几何知识可知:d2=r+rsin(90°?60°)解得 r=d3①小球在磁场中作圆周运动:qυ0B=mυ20r②由①、②得:υ0=qBd3m③(2)小球和金属棒的碰撞过程,由动量守恒定律得:mυ0=(m+3m)υ④金属棒...
  • 如图所示,平行金属导轨的间距为d,一端跨接一阻值为R的电阻,匀强磁场的...
    答:A 试题分析:导线切割磁感线的有效长度是 ,感应电动势 ,R中的电流为 .联立解得I=
  • 如图所示,平行金属导轨间距为d,一端跨接电阻为R,匀强磁场磁感强度为B...
    答:这个切割本身就是垂直切割的,所以E=BLv是没有问题的,关键在于切割的L的长度与d不等,而是d/sin60°。所以I=E/R=Bdv/Rsin60°
  • 如图甲所示,水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5 m,电阻...
    答:.【解析】(1)在t=0至t=4s内,金属棒PQ保持静止,磁场变化导致电路中产生感应电动势.电路为r与R并联,再与RL串联,电路的总电阻 =5Ω ① 此时感应电动势 =0.5×2×0.5V=0.5V ② 通过小灯泡的电流为:=0.1A ③ (2)当棒在磁场区域中运动时,由导体棒切割磁感线产生电动...