如图所示,两根相互平行、间距为L的金属轨道MN和PQ固定在水平面内.轨道所在空间存在竖直向上的匀强磁场

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-02
(2008?南开区模拟)如图所示,两根相互平行、间距为L的金属轨道MN和PQ固定在水平面内.轨道所在空间存在

A:当ab杆以水平初速度v0开始在轨道上滑动的瞬间ab杆两端的电势差为BLv0,相当于电源,而cd杆两端无电压.故A错误.B:对ab和cd构成的整体来说,安培力为零,系统动量守恒,故B正确.C:提供两种方法:1.利用“右手定则”可判断出ab杆中电流方向为a到b.则易知cd杆中电流方向为d到c.在根据“左手定则”判断两杆的所受安培力的方向.ab杆水平向左,cd杆水平向右. 2.运用楞次定律解答.ab杆向右运动,则两杆所够成的回路的面积增大,穿过该闭合回路的磁通量就增大,为了阻碍增大,两杆就具有收缩的趋势,向彼此靠近,以减少穿过的磁通量.故cd的受力应与v0方向相同.其大小为:F=BIL=BBLv0R1+R2L=B2L2v0R1+R2故C错误.D:ab杆的动量会减小,cd杆的动量会增大,但会达到一个平衡,即总动量不变.这个在B中已经得到结论,故D错误.故选B

(1)导体棒ab切割磁感线E=BLv=1.0V由闭合电路的欧姆定律I=ER=2A(2)导体棒ab受到安培力F安=BIL=0.4N由于导体棒ab匀速运动,满足:F=F安所以,作用在导体棒上的外力F=0.4N(3)导体棒克服安培力的功率P安=F安v=2W答:(1)通过电阻R的电流大小2A;(2)作用在导体棒上的外力大小0.4N;(3)导体棒克服安培力做功的功率2W.


A:当ab杆以水平初速度v 0 开始在轨道上滑动的瞬间ab杆两端的电势差为BLv 0 ,相当于电源,而cd杆两端无电压.故A错误.
B:对ab和cd构成的整体来说,安培力为零,系统动量守恒,故B正确.
C:提供两种方法:
1.利用“右手定则”可判断出ab杆中电流方向为a到b.则易知cd杆中电流方向为d到c.在根据“左手定则”判断两杆的所受安培力的方向.ab杆水平向左,cd杆水平向右.         
2.运用楞次定律解答.ab杆向右运动,则两杆所够成的回路的面积增大,穿过该闭合回路的磁通量就增大,为了阻碍增大,两杆就具有收缩的趋势,向彼此靠近,以减少穿过的磁通量.故cd的受力应与v 0 方向相同.
其大小为: F=BIL=B
BL v 0
R 1 + R 2
L=
B 2 L 2 v 0
R 1 + R 2

故C错误.
D:ab杆的动量会减小,cd杆的动量会增大,但会达到一个平衡,即总动量不变.这个在B中已经得到结论,故D错误.
故选B


  • 如图所示,两根相互平行、间距为L的金属轨道MN和PQ固定在水平面内.轨...
    答:以减少穿过的磁通量.故cd的受力应与v 0 方向相同.其大小为: F=BIL=B BL v 0 R 1 + R 2 L= B 2 L 2 v 0 R 1 + R 2 故C错误.D:ab杆的动量会减小
  • (2014?泉州一模)如图所示,两根相互平行、间距为L的光滑轨道固定在水平...
    答:则:v2=2as金属棒产生的电动:E=BLv 金属棒中电流的大小:I=ER+r联立解得:I=BL2asR+r(2)金属棒受到的安培力大小 f=BIL据牛顿第二定律可得:F-f=ma联立解得:F=B2L22asR+r+ma 答:(1)金属棒中电流I的大小为BL2asR+r,电流...
  • 如图甲,有两根相互平行、间距为L的粗糙金属导轨,它们的电阻忽略不计.在...
    答:(1)0~t0时间内,回路中的电流由磁场变化产生,由法拉第电磁感应定律有回路中感应电动势:E=△Φ△t=B0Ldt0根据闭合电路欧姆定律:I=ER+r=B0Ld(R+r)t0由楞次定律可得,流过电阻R的电流方向是M→P(2)由题意,金属棒进入磁场后电阻上电流保持不变,则金属棒匀速运动所受安培力为:F=B0...
  • 如图所示,在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,有两条相互平行...
    答:⑨由⑦⑧⑨解得:v=B2L2smR (3)杆AB运动到水平轨道的P2Q2处时,回路中的感应电流最大. 感应电动势最大值为:Em=BLv. 则 Im=EmR=B3L3smR2杆AB在斜导轨上做匀加速直线运动,则有:v2=2a?hsinθ. 所以有:a=v2sinθ2h=B4L4s2sinθ2m2R2h.答:(1)杆AB下滑的过程中通过电阻R...
  • 如图所示为水平面内的两条相互平行的光滑金属导轨,电阻可以忽略不计...
    答:因为B、l都不变,所以即使在较长时间内此式结果仍成立。又根据动量定理,a杆受到的安培力冲量大小为τ=mv 0 -mv 1 = 所以通过a杆的总电量q= = (1分)由法拉第电磁感应定律,电路中的总电动势E= 其中ΔS为电路面积的变化量,Δt为一段很短的时间由闭合回路欧姆定律,电路中电流I= ...
  • )如图所示,两根直金属轨道 ab 、 cd 水平平行放置,相距 L ,距地面的...
    答:∴ , (1分) (1分) ∵ (2分) ∴ = (2分)(3)设水平轨道长为S 0 ∵ (2分)∴
  • 如图甲所示,两相互平行的光滑金属导轨水平放置,导轨间距L=0.5m,左端...
    答:5T=9T由v2=2ax得:v=2ax=2×1×4.5m/s=3m/s导体棒产生的感应电动势 E=BLv=9×0.5×3V=13.5V导体棒两端的电压为U,U=ER+rR=13.53+2×3V=8.1V撤力后由能的转化和守恒定律:Q总=12mv2=12×2×32J=9JQR=RR+rQ总=33+2×9J=5.4J答:(1)拉力随时间变化的关系式为F=t520...
  • 如图所示,M、N为纸面内两平行光滑导轨,间距为L。轻质金属杆a、b可在导...
    答:所以粒子所受的电场力和洛伦兹力相互平衡,得 2分而 2分得 2分由右手定则得杆应向右运动
  • 如图甲所示,建立xOy坐标系,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x对称,极板...
    答:如图甲所示,建立xOy坐标系,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x对称,极板长度和板间距均为l.在第一、四象限有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于xOy平面向里.位于极板左侧的粒子源... 如图甲所示,建立xOy坐标系,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x对称,极板长度和板间距均为l.在第一、四象限有磁感应强度为B的...
  • (2009?天津模拟)如图所示,两根光滑金属导轨MNPQ、M′N′、P′Q′相互...
    答:mgtsinθ?mv)RB2L2代入解得,s=6.0m由能量守恒得2mgssinθ=2×(12mv2)+Q解得 Q=18J答:(1)流过金属棒ab的电流方向为从a流向b.(2)金属棒匀速运动时的速度大小是6m/s.(3)如果两个杆从同时开始运动到同时达到匀速共用了t=2.0s的时间,这段时间内电路中产生的焦耳热是18J.