(A)两根足够长的光滑的平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L,电阻不计,上端接有如图所示的电路,电路中

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-30
(10分)如图,两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置,导轨间距离为L,电阻不计。在导轨上端并接两个额定

(1)  (2) 试题分析:  (1)设小灯泡的额定电流为 ,有P= R①由题意在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后,小灯泡保持正常发光,流经MN中电流为I=2 ②此时金属棒MN所受的重力和安培力相等,下落的速度达到最大值,有mg=BLI③联立①②③式得B= ④(2)设灯泡正常发光时,导体棒的速率为v,由电磁感应定律与欧姆定律得E=BLv⑤E=R ⑥联立①②④⑤⑥式得v= 。

解:(1)导体棒通过第一个光电门时,设棒上电动势为 E ,电流为 I ,棒的速度为 v 1 ,有:安培力 F = IBL I = E = BLv 1 v 1 = 可得: F = (2)导体棒通过第三个光电门时的速度为 v 3 = 从第一个光电门到第三个光电门的过程2 mgx 0 = ×2 mv 3 2 - ×2 mv 1 2 + QQ 为电路中的总热量则,电阻 R 上产生的焦耳热为 Q 1 = Q 可得: Q 1 = mgx 0 - × m + × m (3)速度图象如图

解.(1)导体棒以速度v匀速向上运动受到的重力、安培力和拉力的合力为0,即
F-mg-F A =0
又:F A =BIL
I=
E
R
=
BLv
4R

所以: F=mg+
B 2 L 2 v
4R

(2)ab向上运动距离为h的过程中,
Q=I 2 R t
t=
h
v

所以: Q=
B 2 L 2 vh
4R

(3)根据右手定则可以判定出流过导体棒的电流从右向左,故电容器的左板带正电荷.
U C =
R
4R
?E=
BLv
4

q=C? U C =
CBLv
4

答:(1)拉力F的大小 F=mg+
B 2 L 2 v
4R

(2)整个回路中产生的焦耳热Q Q=
B 2 L 2 vh
4R

(3)左板带正电,带电量: q=
CBLv
4


  • 如图甲所示,两根足够长的光滑平行金属导轨相距为L=0.40m,导轨平面与...
    答:m=0.2kg,R=1.2Ω,r=0.20Ω,θ=30°所以可计算得a= 20 3 m/ s 2 (3)在0-0.5s时间里对金属棒进行受力分析有: F-F 安 -mgsinθ=ma得F=ma+mgsin30°+F 安 代入a= 20 3 m/ s 2 , F 安 = B 2 L 2 v r+ ...
  • 如图甲所示,两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1m...
    答:A:由乙图知,刚进入磁场时,金属杆的加速度大小a0=10m/s2,方向竖直向上.由牛顿第二定律得:BI0L-mg=ma0设杆刚进入磁场时的速度为v0,则有I0=E0R联立得:v0=m(g+a0)RB2L2代入数值有:v0=1m/s.故A正确;B:下落时,通过a-h图象知a=0,表明金属杆受到的重力与安培力平衡有 mg...
  • 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,当金属棒达到最大速度时,做匀速直线运动,由平衡条件得:F=BId+mgsin30°,又F=mg,解得I= mg 2Bd 由I= E 2R = Bdvm 2R ,又I= mg 2Bd ,可得:vm= mgR ...
  • 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,两根足够长光滑平行金属导轨PP′、QQ′倾斜放置,匀强磁场垂直于导...
    答:A、金属棒沿光滑导轨加速下滑,棒中有感应电动势而对电容器充电,充电电流通过金属棒时受安培力作用,只有金属棒速度增大时才有充电电流,因此总有mgsinθ-BIl>0,所以金属棒将一直加速,A错误,B正确;C、由右手定则可知,金属棒a端(即M板)电势高,C项正确;D、若微粒带负电,则静电力向上与...
  • (20分)如图所示,两根足够长且平行的光滑金属导轨所在平面与水平面成α=...
    答:(1) (2)1.2J (3) 试题分析:(1)由题意知 ,当b在磁场中运动的过程中,a与电阻R并联,然后与b串联,故a、b中电流 ,再根据Q=I 2 Rt,可求产生的热量之比 (2)设整个过程中装置上产生的热量为Q,由 ,可解得Q=1.2J(3)设a进入磁场的速度大小为v 1 ,此时电...
  • 如图所示,两足够长的平行光滑金属导轨倾斜放置,与水平面间的夹角为...
    答:当安培力与重力的分力相等时做匀速运动,因此当ab棒刚进入磁场时加速度最大,由牛顿第二定律得:F′-G 1 =ma,解得:a=18m/s 2 ,方向平行于斜面向上;答:(1)ab棒最终在磁场中匀速运动时的速度为0.75m/s;(2)ab棒运动过程中的最大加速度大小为18m/s 2 ,方向沿导轨斜面向上.
  • 两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l=0.5 m,其电阻不计,两导轨...
    答:(1)cd杆既然静止,说明安培力等于重力在斜面的分力:mgsin30°=BIL I=mgsin30°/BL=0.1/0.2×0.5=1A 用左手定则可以判定电流是垂直纸面向里,这个地方没图不知道cd哪一端在里面或则外面,我估计有图的话,应该写从a到b或则从b到a (2)可以判定ab受到的安培力跟cd相反,因为电流方向相反...
  • 如图两根足够长光滑平行金属导轨PP′、QQ′倾斜放置
    答:这也是一个逻辑推理问题:如果匀速,和光滑导轨矛盾,所以加速,但加速后会受到阻力(安培力),但安培力不能等于重力的分力,因为如果它们相等,则不会有充电电流,也就没有安培力。如果沿轨道向上的安培力大于重力,则是减速情况,则会反向充电,有反向电流,则安培力是沿轨道向下,出现矛盾,所以也是...
  • 如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置,导轨平面与水平面的...
    答:A、B、无磁场时,机械能守恒,减小的动能转化为重力势能,故:12mv20=mgH…①有磁场时,减小的动能转化为重力势能和电能,故:12mv20=mgh+Q…②联立①②解得:H>h故A正确,B错误;C、D、联立①②解得:Q=12mv20-mgh=mg(H-h)故C正确,D正确;故选:ACD.