如图11所示mn和pq为竖直方向的两平行金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计,导轨所在平

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-01
(共16分)如图所示, MN 和 PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距 l 为0.40m,电阻不计. 导轨所在平

(1)0.3m/s(2)0.18W(3)0.45V (1) (2)由能量转化和守恒定律有: (3) 两端的电压 U = IR =0.45V

(1)已知ab杆的电阻r=0.5Ω,R1和R2并联的总电阻为R=1.5Ω,电路的总电阻 r+R=2.0Ω ab杆匀速下滑时,产生的感应电动势 E=Blvm…①感应电流:I=ER+r…②ab杆所受的安培力 F=BIl…③又由平衡条件得 mg=F…④联立解得:vm=mg(R+r)B2L2=6.0×10?2×10×252×0.42=0.3m/s(2)由能量转化和守恒定律知稳定后整个电路耗电的总功率P:P=mgvm=0.18W答:(1)杆下滑的最大速率vm为0.3m/s.(2)稳定后整个电路耗电的总功率P为0.18W.

解析:在杆ab达到稳定状态以前,杆加速下降,重力势能转化为动能和电能。当杆ab达到稳定状态(即匀速运动)时,导体棒克服安培力做功,重力势能转化为电能,即电路消耗的电功,所以有

P=mgv
解得v=4.5m/s

  感应电动势为
E=BLV
I=E/(R+r)
R=1/R1+1/R2
P=IE
解得R2=6欧

解析:由功率表达式得:
p=mgv
代入数据得:
v=4.5m/s

E=BLV
设电阻R1与R2的并联电阻为,ab棒的电阻为r,有

,1/R外=1/R1+1/R2,I=E/(R+r),P=IE

代入数据得:R2=6.0

稳定时安培力跟重力平衡,安培力功率就是重力功率就是电功率,mgv=P,代入数据得v=4.5m/s。
由(B方L方V)/R=mg,得总电阻3Ω,内阻1Ω,R1、R2并联后阻值为2Ω,所以R2=6.0Ω

  • 如图所示,MN和PQ是两根互相平行竖直放置的光滑金属导轨,已知导轨足够...
    答:ACD。 试题分析:当将开关S断开时,ab由静止开始自由下落,则其加速度不变,速度逐渐变大;当闭合开关时,导体会受到一个安培力,与重力的方向相反,如果此时安培力与重力正好相等,则将会沿这个速度匀速动动下去,故A是可能的;如果安培力比重力小,则导体受到的合力仍是向下的,导体的速度会增加...
  • 如图所示,MN和PQ是两根放在竖直面内且足够长的平行光滑金属导轨,相...
    答:求变力F做的功,可利用F-x图像的面积来求 如图 在ef位置F=2BIL F=kx x=F/k=2BIL/k F做的功,是Fs的积分,就等于阴影的面积 W=½底×高 = ½ × 2BIL × 2BIL/k
  • 如图,MN和PQ是两根互相平行竖直放置的光滑金属导轨,已知导轨足够长,且...
    答:A、闭合开关时,若重力与安培力相等,即mg=BIL=B2L2vR,金属杆做匀速直线运动.故A正确;B、C、若安培力小于中,则加速度的方向向下,做加速运动,加速运动的过程中,安培力增大,则加速度减小,做加速度逐渐减小的加速运动,当重力与安培力相等时,做匀速直线运动.故B错误,C正确;D、若安培力...
  • (2007?淄博模拟)如图所示为某一装置的俯视图,PQ、MN为竖直放置的很长...
    答:(1)若是正电荷:据左手定则受洛仑兹力方向向下,则电场力方向向上,两者才能平衡,据右手定则AB向左运动.Eq=qv0B E=BLvL解得:v=v0若是负电荷:据左手定则受洛仑兹力方向向上,则电场力方向向下,两者才能平衡,据右手定则AB向左运动Eq=qv0B E=BLvL解得:v=v0由以上结论得:...
  • 如图所示,MNPQ是一个足够长的处于竖直平面内的固定的金属框架,框架的宽 ...
    答:(1)由左手定则判断得知:磁场方向垂直纸面向内(2)S接1时,mg=F=BIL=B ε R+r L ①S接2时,刚开始ab下落的加速度为g,接着加速运动、同时受重力和安培力作用,由牛顿第二定律得:mg-F=ma随着的υ的增大,感应电场也随着增大,感应电流也增大,从而使F增大而导致速度a的减小...
  • ...MN、PQ固定在水平面上,相距为L,处于竖直方向的磁场中,整个磁场由...
    答:通过ab棒的电流为b→a,为负值,大小为I=BLv0R+r;在偶数个磁场中,电流方向为a→b,大小为I=BLv0R+r;画出I-t图象如图所示.答:(1)棒ab穿越区域1磁场的过程中电阻R产生的焦耳热Q是B2L2v0Rd(R+r)2;(2)棒ab穿越n个磁场区域的过程中拉力对棒ab所做的功W是nB2L2v0dR+r;(3...
  • 如图所示,在竖直虚线MN和PQ之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强...
    答:则运动时间不等.故B错误;C、由题意可知,若该粒子带负,则电场方向竖直向下,而磁场方向应是垂直于纸面向里,原因是洛伦兹力向下且带负电.故C错误;D、当带电粒子从c射出时,粒子做直线运动,电场力与洛伦兹力相等,即qE=Bqv 0 ,则有匀强电场的场强E与匀强磁场的磁感应强度B之比 E ...
  • 如图所示,两互相平行的水平金属导轨MN、PQ放在竖直平面内,相距为L=0...
    答:由于棒在平行板间做匀速直线运动,则小球必带正电此时小球受力情况如图所示,设小球的入射速度为v 0 由平衡条件知:F+f=G 即 q U 1 d +qv 0 B=mg…①当滑头滑至下端即R=2Ω时,棒的速度v 2 = F(R+r) B 2 L 2 = 3 8 m/s导体棒产生的感应...
  • 如图所示,在平行线. MN、PQ 之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面的...
    答:B 因为微粒沿直线运动,所以微粒在竖直方向上合力为零,即电场力等于洛伦兹力即 ,但磁场从左到右是逐渐增大的,电场强度是恒定的,要想保持等号成立,所以微粒必须从左向右在阻力作用下做减速运动,根据左手定则可得,无论微粒带什么种类的电,磁场方向都是向外的,故B正确。
  • 如图所示,MN、PQ为放置于水平面上的两根平行导轨,通电导体棒ab垂直放...
    答:,则有 ,即 。若使导体棒水平向右匀速运动,重力 和安培力F的合力与支持力 和滑动摩擦力 合力等大反向如下图。根据几何关系可知,当安培力F与合力垂直时,安培力最小,即安培力与竖直方向夹角为 ,根据左手定则磁场与安培力垂直,所以磁场方向与轨道平面夹角为 ,选项C正确。