如图所示,在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中有两条光滑固定的平行金属导轨MN、PO,导轨足够长

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-05-21
如图所示,在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中有两条光滑固定的平行金属导轨MN、PO,导轨足够长

(1) (2) (3)


(1)设绳被拉断时回路中的电流为I,设拉断时棒ab中电动势为E,速度为v,运动时间为t,则
   E=BLv 
  I=
E
2R

  v=at 
cd棒所受的安培力为 F=BIL,
联立解得,F=
B2L2at
2R

细线即将拉断时,对cd有:T=F
解得:t=
2TR
aB2L2
  
(2)对ab棒受力分析可知:其受拉力与安培力的作用而做匀加速直线运动;
则有:Fab-
B2L2at
2R
=ma;
故Fab=
B2L2at
2R
+ma;
(3)设两棒匀速运动时的相同速度为v′,据动量守恒得:
  mv=2mv′
线断后回路中产生的热能
  QB=
1
2
mv2
-
1
2
×2mv2

得:QB=
mT2R2
B4L4

cd棒消耗的电能
  Ecd耗=△Ekcd+Qcd
而△Ekcd=
1
2
mv2
-0
  Qcd=
1
2
QB

解得:Ecd耗=
mT2R2
B4L4

答:
(1)经
2TR
aB2L2
时间细线被拉断.
(2)ab棒的水平拉力随时间变化关系为Fab=
B2L2at
2R
+ma;(3)细线被拉断后,回路中共产生
1
2
QB
电热,cd棒消耗的电能为
mT2R2
B4L4


  • 如图所示,在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中有两条光滑固定...
    答:运动时间为t,则 E=BLv I=E2R v=at cd棒所受的安培力为 F=BIL,联立解得,F=B2L2at2R细线即将拉断时,对cd有:T=F解得:t=2TRaB2L2 (2)对ab棒受力分析可知:其受拉力与安培力的作用而做匀加速直线运动;则有:Fab-B2L2at2R=ma;...
  • (2007?杭州一模)如图所示,在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场...
    答:(1)时刻t,棒ab的速度为:v=at此时棒ab中感应电动势为:E=BLv=BLat此时棒中的感应电流为:I=E2R棒所受的安培力为:FA=BIL=B2L2at2R由牛顿第二定律得:F-FA=ma联立得:F=B2L2a2Rt+ma(2)当细线所受的拉力达到最大值T时将被拉断,满足:BIL=T即得最大拉力为:T=B2L2a2Rt0 (...
  • 如图所示,在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,有两条相互平行...
    答:(1)设杆AB下滑过程中所用的时间为△t.则下滑过程中的平均感应电动势为: .E=△Ф△t…①平均电流:.I=.ER…②又 q=.I?△t…③由①②③解得:q=△ФR…④而△Ф=B?Lhcotθ…⑤由④⑤可得:q=BLhcotθR…⑥(2)设杆AB在P2Q2处的速度大小为v.在水平导轨上运动的过程中,由...
  • 如图所示,在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根长...
    答:用右手螺旋定则判断通电直导线在abcd四个点上所产生的磁场方向,如图所示:A、a点有向上的磁场,还有电流产生的向上的磁场,电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相同,叠加变大.故A正确;B、b点有向上的磁场,还有电流产生的水平向左的磁场,磁感应强度叠加变大,方向向左上.故B错误;C、c点电...
  • 如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为...
    答:故A错误;B、由A分析知,B正确;C、由于从左侧摆到右侧的过程中,线框中磁通量发生变化,因而产生感应电流,由于电阻的存在,线框中将产生焦耳热,根据能量守恒知线框的机械能将不守恒,故在左侧线框的高度将低于起始时右侧的高度,故C错误;D、同C分析知D正确;故选BD.
  • 如图所示,匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上,大小为B 0 ,用电阻率为...
    答:解:(1)线框在转动过程中产生的平均感应电动势 ① 在线框中产生的平均感应电流 ② ③ 转动过程中通过导线某横截面的电荷量 ④ 联立①②③④解得: ⑤ (2)若转动后磁感应强度随时间按B=B 0 +kt变化,在线框中产生的感应电动势大小 ⑥ 在线框中产生的感应电流 ⑦ 线框ab边...
  • 如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为...
    答:应该选择答案 B 可以分成两步理解,框在最右边时,穿过框的磁通量最大。向下运动时,磁通量不断减小,根据右手定则,感应电流产生的磁场需要增强原磁通,所以,电流方向是:d-c-b-a-d;当线圈从下向左上运动时,磁通量不断增加,根据右手定则,感应电流产生的磁场需要减小原磁通,所以,电流方向仍然...
  • 如图所示,竖直向上的匀强磁场,零时刻磁感应强度B0为2T以后1T/s在变大...
    答:(1)由法拉第电磁感应定律可求出回路感应电动势:E =n△Φ△t=nS△B△t=2V 由闭合电路欧姆定律可求出回路中电流 I═ER+r=219+1A=0.1A (2)由于安培力方向向左,应用左手定则可判断出电流方向为顺时针方向(由上往下看).再根据楞次定律可知磁场增加,在t时磁感应强度为:B=B0+...
  • 在磁感应强度为 ,竖直向上的匀强磁场中,放置一根长通电直导线,电流的...
    答:C a、b、c、d四点处在匀强磁场 和通电直导线形成磁场的叠加磁场中,各点的磁感应强度为 和通电直导线在该处产生的磁场 的矢量和.依题意,通电导线在a、b、c、d四点产生的磁感应强度 大小相等,方向为逆时针,其合场强为:
  • 如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中
    答:用楞次定律来解释,从左侧最高点到中间过程中,磁通量BS减少,感应电流要阻碍磁通量减少,产生磁场方向应与B同向,即向上,再用右手定则判断感应电流方向为逆时针