如图所示,水平面上有两根光滑金属导轨平行固定放置,导轨的电阻不计,间距为l=O.5m,左端通过导线与阻值

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-28
如图所示,水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置,间距d为0.5 m,左端通过导线与阻值为2 W的

(1)0.1A (2)1m/s (3)0.8kg 试题分析:(1)金属棒未进入磁场,电路总电阻 回路中感应电动势为: 灯泡中的电流强度为: (2)因金属棒在磁场中匀速运动,则 又: 解得:v=1m/s (3)金属棒未进入磁场的加速度为: 金属棒的质量: 点评:在金属棒到达磁场区域以前,磁场变化,闭合回路的电动势为感生电动势,金属棒进入磁场后,磁场不变,金属棒切割磁感线,电动势为动生电动势。

解:(1)金属棒未进入磁场时
电路中总电阻:R总=RL+R /2 =5Ω,
由法拉第电磁感应定律可求得电动势:
E1=△BS /△t =1v
则由欧姆定律可求得,通过灯泡的电流:
IL=E1 /R总 =0.2 A
(2)因灯泡亮度不变,
故4 s末金属棒进入磁场时刚好匀速运动,
E2=BLV
由并联电路的规律可得:
E2=2v
解得:v=2m/s
(3)F安=BId=0.6N
∴W安=-F安•L=-2.4J
答:(1)通过小灯泡的电流是0.2 A.
(2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小是2m/s.
(3)金属棒PQ在磁场区域运动过程中克服安培力所做的功是2.4J

(1)0~1s棒只受拉力,由牛顿第二定律得:F=ma
可得金属棒进入磁场前的加速度:a=
F
m
2
0.2
m/s2=10m/s2

设其刚要进入磁场时速度为v,由v=at=10×1=10m/s,
金属棒进入磁场时切割磁感线,感应电动势E=Blv=0.2×0.5×10V=1V;
(2)小灯泡与电阻R并联,R
R?RL
R+RL
3×6
3+6
Ω=2Ω

通过金属棒的电流大小I=
E
R+r
1
2+0.5
A=0.4A

小灯泡两端的电压U=E-Ir=1-0.4×0.5=0.8V,
金属棒受到的安培力大小 FA=BIl=0.2×0.4×0.5N=0.04N,
由左手定则可判断安培力方向水平向左;
答:(1)金属棒切割磁场产生的电动势为1V;(2)小灯泡两端的电压为0.8V金属棒受安培力大小为0.04N,方向水平向左.

  • 如图所示,水平面上有两根光滑金属导轨平行固定放置,导轨的电阻不计,间...
    答:小灯泡两端的电压U=E-Ir=1-0.4×0.5=0.8V,金属棒受到的安培力大小 FA=BIl=0.2×0.4×0.5N=0.04N,由左手定则可判断安培力方向水平向左;答:(1)金属棒切割磁场产生的电动势为1V;(2)小灯泡两端的电压为0.8V金属棒受安培力大小为0.04N,...
  • 如图所示,水平面上有两根光滑金属导轨平行固定放置,导轨的电阻不计,间...
    答:通过金属棒的电流大小 (2分)小灯泡两端的电压 U=E - Ir =1-0.4×0.5="0." 8V (1分)金属棒受到的安培力大小 F A =BIl =0.2×0. 4×0.5N="0.04N " (2分)由左手定则可判断安培力方向水平向左 (1分)
  • 如图所示,水平面上的两根光滑金属杆ab、cd构成平行导轨,导轨的宽度L=...
    答:(1)导体棒ab切割磁感线,感应电动势为:E=BLv=0.1×0.4×5=0.2V(2)由闭合电路的欧姆定律:I=ER=0.20.4=0.5A由右手定则可知通过电阻R的电流的方向从a到c.(3)导体棒ab受到安培力:F安=BIL=0.1×0.5×0.4=0.02N答:(1)导体棒MN切割磁感线产生的感应电动势的大小为0.2V...
  • 如图所示,水平面上放置两根平行的光滑金属导轨,其上面搁置两根金属棒...
    答:当条形磁铁插入导轨之间时,穿过导轨的磁通量增大,根据楞次定律判断出导轨中产生感应电流,产生磁场将会阻碍磁通量增大,故两棒向里靠近,减小穿过的面积,从而起到阻碍磁通量增大的作用.因此不论条形磁铁是S极还是N极,由于磁铁的插入导轨之间时,则两棒靠近.故A正确,BCD错误;故选:A ...
  • 如图所示,水平面上有两根相距0.5m 的足够长的光滑平行金属导轨MN 和...
    答:解答: 解:(1)以ab杆为研究对象,受力分析如图所示:F=F安F安=BIL=B2L2v0R+r代入数据得:F安=0.1N(2)由牛顿第二定律得:F安′=ma又:F安′=BIL=B2L2v′R+r代入数据得:a=0.05m/s2(3)根据功能原理知,导体棒动能的减少转化为全电路电阻消耗的电能,即:Q=12mv2=12×1×...
  • ...如图所示,水平面上两根足够长且光滑的金属导轨平行固定放置,间距...
    答:(1)金属杆ab先做加速度减小的变加速运动,后做匀速运动.因为金属棒ab在F作用下向右加速运动,切割磁感线产生感应电流,ab将受到向左的安培力,速度增大,感应电流增大,安培力增大,合力减小,加速度减小,当安培力与F平衡时金属棒ab做匀速运动.(2)当外力与安培力大小相等时,ab杆做匀速运动.由...
  • 如图所示,有两根足够长的光滑金属导轨PQ和MN,固定在水平面上,相距为L...
    答:联立解得: v cd = 4FR 3 B 2 L 2 ; v ab = 8FR 3 B 2 L 2 ;(3)对系统,由动量定理:Ft=mv ab +2mv cd ;得: t= 16mR 3 B 2 L 2 ;答:(1)金属棒ab和cd所具有的相同加速度的大小为 F 3m...
  • 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:,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C错。根据牛顿第二定律 ,即 ,外力 ,与时间成正比,选项D对。
  • 如图所示,两根足够长的平行光滑金属导轨被固定在水平面上,两者间的距离...
    答:所以金属棒做匀速运动.则有 F=FA=0.27N(2)金属棒在0-0.2s的运动时间内,产生的热量为Q=E2Rt=0.622×0.2J=0.0.36J金属棒进入磁场后,电路的总电阻为 R′=R1R2R1+R2+r=83Ω 感应电动势为E′=IR′=1.2V由E′=Blv得,v=E′Bl=1.21×0.6m/s=2m/s则金属棒通过磁场的...
  • 如图所示,水平面内两根光滑的平行金属导轨,左端与电阻R相连接,匀强...
    答:2s= v 22 - v 20 ,由以上两式,得: v 2 = 2 v 1 ①电阻R上的功率: P= I 2 R= B 2 L 2 v 2 R ②,把①代人②是,得:P 2 =2P 1 ,故C正确;D:外力F:ma=F-F 安 ,得: F= F 安 +ma=BIL+ma=...