如图所示,在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,有两根水平放置且足够长的平行金属导轨AB、CD,间距

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-05-17
如图所示,在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,有两根水平放置,相距l且足够长的平行金属导轨AB,

金属棒受拉力和安培力,拉力向右,安培力由安培定则知向左,可得
F-ILB=ma
I=BLv/R
随着金属棒速度的不断增加,作为阻力的安培力不断增大,一直到安培力和拉力相等时,速度达到最大,即
v=FR/B²L².

当从t=0时刻起,金属棒通以I=kt,则由左手定则可知,安培力方向垂直纸面向里,使其紧压导轨,则导致棒在运动过程中,所受到的摩擦力增大,所以加速度在减小,由于速度与加速度方向相同,则做加速运动.当安培力继续增大时,导致加速度方向竖直向上,则出现加速度与速度方向相反,因此做加速度增大的减速运动.当滑动摩擦力等于重力时,加速度为零,则速度达到最大,其动能也最大.则有:μN=mg 而N=BIL=BLkt 所以t=mgμkBL.故答案为:先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动;mgμkBL.

经分析知,棒向右运动时切割磁感线,产生动生电动势,由右手定则知,棒中有ab方向的电流,再由左手定则可知,安培力向左,棒受到的合力在减小,向右做加速度逐渐减小的加速运动,当安培力与摩擦力的合力增大到大小等于拉力时,则加速度减小到0时,达到最大速度,此时:
 F=μmg+BIL
又I=
BLv
R

解得 vm=
(F?μmg)R
B2L2

答:金属棒的最大速度
(F?μmg)R
B2L2


  • 如图所示,在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,有一水平放置的...
    答:AC 试题分析:由右手定则可知,金属棒中的电流方向为由 N到 M,选项A正确;因为感应电动势E=BLv,则电阻R两端的电压为 ,选项B错误;金属棒受到的安培力大小为 ,选项C正确;电阻R产生焦耳热的功率为 ,选项D 错误。
  • ...面上的光滑金属架CDEF处在竖直向下磁感应强度为B0的匀强磁场中,金属...
    答:设安培力为F,则因为此时金属棒静止,所以有F=F0,由F=▲B*S/▲T可得,根据数据代入公式可得:k=▲B/▲T=F0/l*l,因为磁场的磁感应强度均匀增加,所以可知图像因为斜率一直不变的一次函数,所以设函数表达式为:B=k*T+B0,代入k得B=(F0/l*l)*T+B0 抱歉楼主我只能这样说明,因为在电脑上...
  • 如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中,垂直于磁场...
    答:导体棒长为L,磁感应强度B,电流为I,并且导体棒和磁场垂直,所以导体棒受到的安培力大小为F=BIL,根据左手定则可以判断,安培力的方向为垂直纸面向里.故答案为:BIL垂直纸面向里
  • ...左端接有阻值为R的电阻,处在方向竖直向下、磁感应强度为B_百度...
    答:(1)导体棒中产生的感应电动势为E=BLv0,感应电流为I=ER,安培力为F=BIL=B2L2V0R.方向水平向左.(2)开始状态,导体棒具有初动能,弹簧没有弹性势能.当导体棒做切割磁感线运动时,产生内能,系统的机械能不断减小,全部转化为内能,最终导体棒静止在弹簧原长处.根据能量守恒定律得 电阻R...
  • ...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...
    答:(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=22Em感应电流的有效值为 I=ER+r电阻R上的发热功率为 P=I2R联立以上各式得 P=B2d2v2mR2(R+r)2(2)从t=0到t=π2ω时间内,根据动能定理得 W=12mv2m+...
  • ...光滑金属导轨,处在方向竖直向下,磁感应强度为B的匀强磁
    答:由能量守恒定律得:12mv02=2Q+EP,此时弹簧的弹性势能EP=12mv02-2Q,故C正确;D、由于回路中产生焦耳热,棒和弹簧的机械能有损失,所以当棒再次回到初始位置时,速度小于v0,棒产生的感应电动势E<BLv0,由电功率公式P=E2R知,则AC间电阻R的功率小于B2L2v20R,故D错误;故选:C.
  • 如图所示,P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,间距为L 1 ,处...
    答:解:(1)设通过正方形金属框的总电流为I,ab边的电流为I ab ,dc边的电流为I dc ,有I ab = I ① I dc = I ② 金属框受重力和安培力,处于静止状态,有mg=B 2 I ab L 2 +B 2 I dc L 2 ③ 由①~③,解得I ab = ④ (2)由(1)可得I= ⑤ 设导...
  • ...处在方向竖直向下,磁感应强度为B的匀强磁场中,AB、CD
    答:A、棒受到的安培力:F=BIL,感应电流:I=BLv0R并,解得:F=2B2L2v0R,故A正确;B、MN棒第一次运动至最左端的过程中AC间电阻R上产生的焦耳热Q,根据串并联电路特点,回路中产生的总焦耳热为2Q.故B错误;C、MN棒第一次运动至最左端的过程中AC间电阻R上产生的焦耳热Q,回路中产生的总焦耳...
  • 如图所示,在一个方向竖直向下的匀强磁场中,用细线悬挂一条水平导线...
    答:导体棒所受的安培力F=BIL,方向垂直纸面向里,根据共点力平衡得,细线的拉力为:T=(mg)2+(BIL)2.故C正确,A、B、D错误.故选:C.
  • .如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下,在磁场中有一边长为L...
    答:即所求平均电动势的大小是 绝对值E平12=2 ωB*L^2 / π (2)在位置3,穿过穿过线框的磁通量是 Φ3=-BS=-B*L^2 与上述分析同理,在从位置1到位置3的过程中,线框的平均感应电动势为 E平13=ΔΦ13 / Δt13=(Φ3-Φ1)/ ( T / 2)=(-B*L^2-B*L^2)/ [ 2...