如图所示,在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直。导

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-22
如图所示,在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直。导

解:(1)a棒匀速运动, b棒静止, (2)当a以v 1 匀速运动时: b恰好保持静止, = ① 当b自由滑下至匀速运动时: ②①②式联立得 (3) ③由①③联立得h= 代入数值,得

1、从出发点到回到出发点的过程中,棒因切割磁感线产生感应电流,回路中产生内能,回到出发点时,根据能量守恒知,棒的重力势能不变,内能增加,则动能必定减小,所以回到出发点的速度v小于初速度v0.故1错误.B、上行和下行两个过程中,回路的磁通量变化量△Φ相等,根据感应电量表达式q=△ΦR,可知两个过程中通过R的电量相等,故B正确.C、上行和下行两个过程中,安培力方向都与棒的速度方向相反,安培力都做负功,即金属棒均克服安培力.由于上行与下行经过同一位置时,上行速度大,产生的感应电动势和感应电流大,棒所受的安培力大,而两个过程位移大小相等,所以上升过程中金属棒克服安培力做的功比下降过程中克服安培力做的功十,根据功能关系可知:上升过程中产生的热量大于下降过程中产生的热量.故C正确.D、除最高点外,在任何一个位置,上升到此位置的速度大于下落到此位置的速度,所以上行过程的平均速度较大,而上升的位移和下降的位移大小相等,则上升的时间小于下落的时间.故D正确.本题选错误,故选:1.

解:设两导轨间距为L。(1)因放开导体b后,b静止,故导体b受到的安培力等于自身所受的重力,IhB=Gb。本题导体a是电源,内阻是R,导体b与电阻R并联,所以Ia=2Ib,导体a受到的安培力(阻力)是导体b的2倍,即(B^2)*(L^2)*(v1)/(3R/2)=2Gb。因导体a匀速运动,其受合力为0,故拉力F=Ga+Fa安培力=Ga+2Gb=0.4牛顿。
(2)此时,导体b是电源,内阻是R,导体a与电阻R并联。金属棒b自由滑下达到最大速度v2后,其将作匀速直线运动。故金属棒b受合力为0,即Gb=Fb安培力=IbhB=(B^2)*(L^2)*(v2)/(3R/2),由(1)中知,(B^2)*(L^2)*(v1)/(3R/2)=2Gb,所以,V2/V1=1/2,V2=5米/秒。
(3)此时,导体a和导体b串联,感生电动势E=ΔB*S/Δt=ΔB*Lh/Δt,Ga=I3LB3=(ΔB*Lh/Δt)*L*2B/(2R),2(B^2)*(L^2)*h/(2R)=Ga=2Gb ,由(1)中知,(B^2)*(L^2)*(v1)/(3R/2)=2Gb,所以,h=20/3米。

(1)a的感应电动势ε=BLv,则通过R与通过b的电流均为I=BLv/R
a的电流为I(总)=2BLv/R
b保持静止,则b受到的重力与安培力二力平衡,
mbg=B^2·L^2·v1/R
a匀速直线运动,则
F=mag+2B^2·L^2·v1/R=mag+2mbg

(2)b自由下滑,在重力作用下加速运动,产生感应电动势,感应电流,受到安培力,速度增大,感应电动势增大,感应电流增大,安培力逐渐增大,当安培力与重力相等时,匀速直线运动,此时速度最大
跟第(1)问一样,把b当做电源,b的电阻就是内阻,a与电阻R并联;

(3)设a、b与距离为d,根据法拉第电磁感应定律(感应电动势与磁通量的变化率成正比,n只是匝数)
ε=nΔФ/Δt=ΔB·L·d/Δt=B·L·d/Δt,感应电流I=B·L·d/(Δt·2R),
a的安培力F'=2B·B·L·d/(Δt·2R)·L=B^2·L^2·d/(Δt·R)=mbg
在第(1)问中,mbg=B^2·L^2·v1/R,则d=1/(Δt·v1)

  • 如图所示,水平光滑绝缘地面上方虚线MN左侧存在水平向右的匀强电场,电...
    答:(1) (2) (3) (1)从P到N,对A: ………① ………②(2)A与B碰撞不损失能量: ………③ ………