如图所示,两根光滑的平行金属导轨与水平面成θ角放置.导轨间距为L,导轨上端有阻值为R的电阻,导轨电阻

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-28
如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨相距为L,导轨平面与水平面成θ角,上端通过导线连接阻值为R的电

(1)金属棒ab匀速运动时产生的感应电动势为:E=BLv0,电流大小:I=Er+R=BLv0r+R,由右手定则可知:电流方向为:a→b;(2)金属棒ab匀速运动时,合力为零,由平衡条件得:mgsinθ=BIL,解得:m=B2L2v0g(r+R)sinθ;(3)设系统共产生焦耳热Q,由能量守恒定律得:mgssinθ=12mv02+Q,解得:Q=B2L2v0g(r+R)sinθ(gs?sinθ-12v02).答:(1)金属棒ab匀速运动时电流强度I的大小为BLv0r+R,方向:a→b;(2)导体棒质量m的大小为B2L2v0g(r+R)sinθ;(3)在t0时间内产生的总热量Q为B2L2v0g(r+R)sinθ(gssinθ-12v02).

4 m/s 1.2 J 0.54 T m sinθ (1)金属棒受力平衡,所以Mg=mg sin θ+ (1) (2分)所求速度为:v= =4 m/s (2) (2分)(2)对系统由能量守恒有:Mgs="mgs" sin θ+2Q+ (M+m)v 2 (3) (3分)所求热量为: Q=(Mgs-mgs sin θ)/2-(M+m)v 2 /4=1.2 J (4) (2分)(3)由上(2)式变换成速度与质量的函数关系为:v= = M- (5) (2分)再由图象可得: = ,B 1 =0.54 T (2分)(4) 由上(5)式的函数关系可知,当B 2 =2B 1 时,图线的斜率减小为原来的1/4。(画出图线3分)与M轴的交点不变,与M轴的交点为M="m" sinθ。 (2分)

(1)金属杆受力平衡时有最大速度:mgsinθ=BIL               
E=BLvm         
I=
E
2R
                   
得vm=
2mgRsinθ
B2L2
;           
(2)根据牛顿第二定律:mgsinθ-BI1L=ma            
I1=
BLVm
3×2R

联立得:a=
2
3
gsinθ;
答:(1)金属杆MN运动的最大速度Vm的大小为
2mgRsinθ
B2L2

(2)金属杆MN达到最大速度的
1
3
时的加速度a的大小
2
3
gsinθ.

  • ...如图所示,两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成53°固定放置...
    答:(1)根据在磁场中运动受力平衡得:F安a=magsin53°a棒克服安培力做的功为:Wa=magdsin53°=2.4J.同理 Wb=mbgdsin53°=0.8J(2)在a穿越磁场的过程中,a是电源,b与R是外电路,Ia=Ib+IRIbRb=IRR,Ib=IR3,所以IaIb=4,则QaQb=163(3)设b在磁场中匀速运动的速度大小为vb,则b中...
  • 如图所示,两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面上,导轨上横...
    答:A、弹簧恢复状态过程中,回路磁通量增大,回路中产生感应电流.由于通过两根导体棒所受安培力的方向相反,由左手定则判断得知,两根导体棒所受安培力的方向总是相反的.故A正确.B、弹簧先释放后收缩,回路的面积先增大后减小,根据楞次定律可知,回路中产生的感应电流方向先沿逆时针,后沿顺时针,两棒...
  • 如图所示,两根互相平行的光滑金属导轨相距为d,所在的平面倾角为θ,导轨...
    答:F安=BId ①又∵F安=mgtgθ ②由①②可得:I=mgtanθBd 方向:由b指向a 所以金属棒ab中的电流大小为mgtanθBd,方向由b指向a.故答案为:mgtanθBd,由b指向a.
  • 如图所示,水平面内两根光滑的足够长平行金属导轨,左端与电阻R相连接...
    答:BD 试题分析:金属棒从静止开始匀加速直线运动,设加速度为 ,则金属棒速度为 ,导体棒切割磁感线产生的感应电动势 ,感应电动势与时间成正比,图像为一条倾斜的直线,选项A错。通过电阻的电荷量 ,电荷量与时间平方成正比,选项B对。电阻R消耗的电功率 ,电功率同样与时间平方成正比,选项...
  • 如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨相距为L,导轨平面与水平面成θ...
    答:(1)金属棒ab匀速运动时产生的感应电动势为:E=BLv0,电流大小:I=Er+R=BLv0r+R,由右手定则可知:电流方向为:a→b;(2)金属棒ab匀速运动时,合力为零,由平衡条件得:mgsinθ=BIL,解得:m=B2L2v0g(r+R)sinθ;(3)设系统共产生焦耳热Q,由能量守恒定律得:mgssinθ=12mv02+Q...
  • 如图所示,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...
    答:设在时间t内棒cd产生Q=0.1 J热量,由焦耳定律知:Q=I 2 Rt ⑦ 设棒ab匀速运动的速度大小为v,其产生的感应电动势为:E=Blv ⑧ 由闭合电路欧姆定律知: ⑨ 由运动学公式知在时间t内,棒ab沿导轨的位移为:x=vt ⑩ 力F做的功为:W=Fx 综合上述各式,代入数据解得:W=0.4 J ...
  • 如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距离为L.其电阻不计...
    答:(2)设cd杆的最大速度为vm.对cd杆,则有:2mgsinθ=BIL=BLBLvm2R解得:vm=4mgRsinθB2L2根据能量守恒得:2mgsinθ?s=2Q+12?2mv2m联立解得:s=Qmgsinθ+8m2gR2sinθB4L4;答:(1)细线烧断后外力F的最小值和最大值分别为mgsinθ和3mgsinθ;(2)cd杆到达最大速度前经过的位移...
  • 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.
  • 如图所示,两平行光滑金属导轨CD、EF间距为L,与电动势为E的电源相连,质 ...
    答:D 试题分析:对导体棒受力分析,受重力、支持力和安培力,如图 从图象可以看出,当安培力沿斜面向上时,安培力最小;故安培力的最小值为:F A =mgsinθ,故磁感应强度的最小值为B= 。根据欧姆定律,有E=IR,B= ,D正确。
  • 如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距离L=0.5m,其电阻不...
    答:(1) I=1A 电流方向由d至c (2) F=0.2N (3) v="2m/s" 试题分析:(1)金属棒cd在安培力和重力导轨支持力作用下静止,正交分解后平行导轨方向有F =mgsin30°金属棒cd受到的安培力F =BIL代入数据,解得I=1A根据楞次定律可知,金属棒 cd中的电流方向由d至c(2)金属棒ab与...