如图所示,两根足够长的平行金属导轨固定放置于水平面内,导轨平面处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-30
如图所示,两足够长的平行金属导轨固定在平面上,匀强磁场方向垂直导轨平面平面向下

此题选B、C,
A、a杆只能受到一个安培力,所以不能匀速;A 错
B、由右手定则知道,电流由b向a; B正确
D、距离不变,磁通量就不变没有电流,就不会就安培力,a杆不可能与b保持不变, D错

C、由运动情况分析,安培力

不明白在讨论!!此题需要较强的理解能力!!!望采纳!!

由右手定则易知,ab 棒上的电流方向是
由b向a 。cd 棒做加速度减小的加速运动,ab 棒
做加速度增大的加速运动,两棒加速度相等时,系
统达稳定状态。
对整体有:F= (2m+m) a
对ab棒有:F安=2ma
得ab棒所受安培力为: F安=2F/3
cd棒所受安培力与ab棒所受安培力大小相等。
由于开始时cd棒的加速度大于ab棒的加速度,
cd棒的速度必始终大于ab棒的速度,因此两棒间
距离不断增大。

(1)导体棒L 1 的速度:v=at,感应电动势E=BLv=BLat,电流I 1 =
E
R

 R =
R? R 2
R+ R 2
+ R 1
=4.5Ω,
对导体棒L 1 :F-μmg-F 安1 =ma
得  F-μmg-BI 1 L=ma
联立以上工各式得 F=0.45+0.04t
(2)对导体棒L 2 :当安培力F 安2 =μmg时开始运动.   
 F 安2 =BI 2 L,I 2 =
1
2
I 1
=
BLaT
2 R
                  
解得,T=
2μmg R
B 2 L 2 a
=12.5s
(3)T时间内流过L 1 的电量q =
△Φ
R
=
BLx
R
=
BL?
1
2
a T 2
R

流过电阻R的电量q=
1
2
q
=
BLa T 2
4 R
=5.2C           
(4)S打开,两导体棒最终以相同加速度一起运动,
对导体棒L 2 :B
BL△v
R 1 + R 2
L-μmg=ma

解得△v=
(ma+μmg)( R 1 + R 2 )
B 2 L 2
=30m/s
答:(1)变力F随时间t变化的关系式(导体棒L 2 尚未运动)是0.45+0.04t;
(2)从t=0至导体棒L 2 由静止开始运动时所经历的时间T是12.5s;
(3)T时间内流过电阻R的电量q是5.2C;
(4)将电键S打开,最终两导体棒的速度之差△v是30m/s.


  • 如图,两根足够长的平行金属导轨由倾斜和水平两部分平滑(图中未画出...
    答:两棒最终有共同速度v,由动量守恒有:m 1 v 0 =(m 1 +m 2 )v 得 v= v 0 =2m/s设某时刻ab 速度为v 1 , cd速度为v 2 ,在极小的△t内,ab 速度变化为△v。 E= =BL(v 1 —v 2 ) I= 由牛顿第二定律有:F 1 =BIL= 得:v 1 —v 2 = 两棒在水平导轨上...
  • 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...
  • 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,导轨上横放...
    答:cd所受的安培力向左.故B错误.C、两棒在安培力和弹簧弹力作用下运动,最终弹簧处于原长.故C正确.D、剪断细线的同时,若磁场突然增强,产生产生逆时针方向的感应电流,ab所受的安培力向右,cd所受的安培力向左.若安培力的大小等于弹簧的弹力,则两根导体棒可能保持静止.故D正确.故选ACD.
  • 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:(1)金属棒在0-0.2s的运动时间内,有E=△Φ△t=△B△tld=10.2×0.6×0.2V=0.6V金属棒与电阻R1的并联电阻为R并=R1rR1+r=1Ω电路中总电阻为R=R1rR1+r+R2=2Ω则电压表的读数为 U=R并RE=12×0.6V=0.3V(2)金属棒进入磁场后,通过它的电流为 I′=UR1+UR2=0.32+0.31...
  • 如图所示,两根足够长的平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为α=30°,导...
    答:(1)由动能定理,得到:mgxsinα=12mv12,解得v1═4m/s此后棒匀速下滑,根据切割公式,有E=BLv1根据欧姆定律,有E=I×2R根据安培力公式,有F=BIL根据平衡条件,有:mgsinα=BIL联立得到:mgsinα=B2L2v12R,解得:BL=1T?m 又由于BIL=mgsinα,解得I=1A; (2)设经过时间t1,金属...
  • ...如图所示,两根足够长的平行金属导轨相距L=0.5m,它与水平面成α=37...
    答:(1)设金属棒匀速运动时的速度为v.此时棒所受的安培力F安=BIL,I=ER,E=BLv,则得F安=B2L2vR导体棒匀速下滑时,由力平衡得 mgsin37°=F安+μmgcos37°代入得mgsin37°=F安=B2L2vR+μmgcos37°,代入数据解得 v=5m/s(2)设导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动下滑的...
  • (2014?天津)如图所示,两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ=30°的...
    答:(1)由右手定则可知,电流由a流向b;(2)开始放置ab刚好不下滑时,ab所受摩擦力为最大静摩擦力,由平衡条件得:Fmax=m1gsinθ,ab刚好要上滑时,感应电动势:E=BLv,电路电流:I=ER1+R2,ab受到的安培力:F安=BIL,此时ab受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下,由平衡条件得:F安=m1gsinθ+...
  • 如图甲所示,两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上,间距L=0...
    答:(1)由v-t图象和题意可知金属杆做匀速直线运动.则有:F=F安 …①又安培力为:F安=ILB…②感应电流为:I=ER…③感应电动势为:E=BLv…④由图看出速度为:v=4m/s… ⑤联立①~⑤式,代入数据得:拉力 F=0.04N由于杆匀速运动,根据功能关系得知,发热功率为:P=Fv=4×0.04W=0.16W(2...
  • 如图所示,两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为α=30...
    答:m 又由于BIL=mgsinα,解得I=1A (2)设经过时间t 1 ,金属棒cd也进入磁场,其速度也为v 1 ,金属棒cd在磁场外有x= 1 2 v 1 ?t 1 ,此时金属棒ab在磁场中的运动距离为:X=v 1 t 1 =2x,两棒都在磁场中时速度相同,无电流,金属棒cd在磁场中而金属棒ab已在磁场外时...
  • 如图所示,两根足够长的光滑固定平行金属导轨与水平面成θ角,导轨间距为...
    答:解:(1)设a的速度为v 1 ,由于b初态速度为零,则 ① 对b: ② F A <mgsinθ ③ 将①②式代入③式得v 1 <10 m/s ④ (2)设a的速度为v 1 ,b的速度为v 2 ,回路电流为I则 ⑤ 对a:mgsinθ+F A =F,即 ⑥ 代入数据得 设b的最大速度为v m ,则有 ...