如图甲所示,在水平面上固定有宽为L=1.0m足够长的金属平行导轨,导轨左端接有的R=0.5Ω的电阻,垂直于导

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-19
如图甲所示,在水平面上固定有宽为L=1.0m足够长的金属平行导轨,导轨左端接有的R=0.5Ω的电阻,垂直于导

(1)第1s内由电磁感应定律可得:电动势为 E= △Φ △t =Ld △B △t =2V .(2)由闭合电路欧姆定律知 I= E R+r =2A F 安 =BIL=0.8N由平衡条件知F=F 安 =0.8N由楞次定律可得,感应电流的方向为逆时针方向,根据左手定则,导体棒安培力的方向水平向左,则拉力方向水平向右.(3)1s后导体棒做变加速直线运动,当受力平衡速度达最大则由电磁感应定律E′=BLv由闭合电路欧姆定律知I′= E′ R+r .由平衡条件知F′=F 安 ′=I′LB联立解得 v= F′(R+r) B 2 L 2 代入数据得V=5m/s.答:(1)第1s内的感应电动势大小为2V.(2)第1s末拉力的大小为0.8N,方向水平向右.(3)导体棒的最终速度为5m/s.

(1) (2) 试题分析:(1)S断开时ab做匀加速直线运动,根据图乙可得: 根据牛顿第二定律可得: ,所以 (2) 时S闭合,ab先做加速度减小的加速运动,当速度达到最大 后做匀速直线运动,根据平衡条件有: ,又因为 , , ,联立解得:

(1)第1s内由电磁感应定律可得:
电动势为E=
△Φ
△t
=Ld
△B
△t
=2V

(2)由闭合电路欧姆定律知I=
E
R+r
=2A

F=BIL=0.8N
由平衡条件知F=F=0.8N
由楞次定律可得,感应电流的方向为逆时针方向,根据左手定则,导体棒安培力的方向水平向左,则拉力方向水平向右.
(3)1s后导体棒做变加速直线运动,当受力平衡速度达最大
则由电磁感应定律E′=BLv
由闭合电路欧姆定律知I′=
E′
R+r

由平衡条件知F′=F′=I′LB
联立解得v=
F′(R+r)
B2L2

代入数据得V=5m/s.
答:(1)第1s内的感应电动势大小为2V.
(2)第1s末拉力的大小为0.8N,方向水平向右.
(3)导体棒的最终速度为5m/s.

  • 如图所示,在光滑水平面上有一长为L 1 、宽为L 2 的单匝矩形闭合导体线框...
    答:L 2 2( L 1 + L 2 ) R线框中a、b两点间电压的大小 U=IR ab = B L 2 2 v 2( L 1 + L 2 ) .答:(1)通过线框的电流为 B L 2 v R .(2)线框中产生的焦耳热为 B 2 L 1 L 2 2 v...
  • 如图所示,在光滑的水平面上宽度为L的区域内,有一竖直向下的匀强磁场.现...
    答:B 试题分析:对线框进入或穿出磁场的过程,由动量定理可知 ,即 ,解得线框的速度变化量为 ;同时由 可知,进入和穿出磁场过程中,因磁通量的变化量相等,故电荷量相等,由上可以看出,进入和穿出磁场过程中的速度变化量是相等的,即 ,解得 ,所以只有选项B正确;
  • 如图所示,在光滑水平面上,有竖直向下的匀强磁场,分布在宽度为L的区域内...
    答:则两线圈进入磁场过程中通过导线横截面电荷量不同,故B错误.C、根据A项分析可知,两个线圈进入磁场过程的初速度和末速度应该分别相等,由于质量不同,所以动能的减小量不等,因此产生的热量不等,故C错误.D、设甲线圈的初速度为v1,完全进入磁场时的速度为v2,根据动量定理得:进入磁场过程有:-B....
  • 如图所示,宽度为L=0.2m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上...
    答:撤去拉力至棒停下来过程中,电阻R上产生的热量:Q2=12mv2=12×0.1×100J=5J,整个过程R上产生的热量:Q=Q1+Q2=3+5=8J;答:(1)在闭合回路中产生的感应电流的大小为10A.(2)作用在导体棒上的拉力的大小为10N.(3)运动30cm和撤去拉力至棒停下来的整个过程中电阻R上产生的总热量为8J.
  • 如图所示,固定在水平面上的光滑金属架CDEF处在竖直向下磁感应强度为B...
    答:设安培力为F,则因为此时金属棒静止,所以有F=F0,由F=▲B*S/▲T可得,根据数据代入公式可得:k=▲B/▲T=F0/l*l,因为磁场的磁感应强度均匀增加,所以可知图像因为斜率一直不变的一次函数,所以设函数表达式为:B=k*T+B0,代入k得B=(F0/l*l)*T+B0 抱歉楼主我只能这样说明,因为在电脑上...
  • 如图所示,在光滑的水平面上,有竖直向下的匀强磁场,分布在宽度为L的区...
    答:线圈在进磁场或出磁场某一位置的加速度a=BIam=B2a2vmR,则在很短时间内速度的变化量△v=a△t=B2a2mRv△t=B2a2mR△x, △v=B2a2mR △x,解得△v=B2a3mR,知进磁场和出磁场速度的变化量大小相等.设进磁场的速度为v,则完全进磁场的速度为v2,完全出磁场的速度为0.根据能量守恒定律得...
  • 如图所示,宽度为L=0.20m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上...
    答:(1)导体棒产生的感应电动势为 E=BLv=1.0V感应电流为 IER=1.0 A(2)导体棒匀速运动,安培力与拉力平衡即有 F=F安=BIL=0.1N(3)导体棒移动30cm的时间为 t=lv=0.03s根据焦耳定律,Q1=I2R t=0.03J 撤去F后,导体棒做减速运动,其动能转化为内能,则根据能量守恒,有 Q2=12mv2=...
  • 如图(甲)所示,金属“U”型轨导一部分固定在水平面上,长为l=1.5m、宽...
    答:(1)在棒进入磁场前只受滑动摩擦力作用,做匀减速运动,由牛顿运动定律有:μmg=ma,a=1m/s2; 由运动学公式 vt2-v02=2al得棒进入磁场前的速度为:vt=1m/s; 又由vt-v0=at得棒进入磁场前的运动时间为:t=1s; 即棒进入磁场时,所在区域的磁场已恒定.此时棒中的感应电动势为:...
  • 如图所示,在光滑的水平面上,有一垂直向下的匀强磁场分布在宽为L的区域...
    答:进入和穿出磁场过程,磁通量的变化量相等,则进入和穿出磁场的两个过程通过导线框横截面积的电量相等,故由上式得知,进入过程导线框的速度变化量等于离开过程导线框的速度变化量.设完全进入磁场中时,线圈的速度大小为v′,则有 v0-v′=v′-v,解得,v′=v0+v2故选:B ...
  • 如图所示,放置在水平面内的平行金属框架宽为L=0.4m,金属棒ab置于框架上...
    答:ab产生的感应电动势为:E=BLv=0.5×0.4×2.5V=0.5V由闭合电路欧姆定律得感应电流的大小为:I=ER+r=0.50.09+0.01=5A;ab棒所受的安培力大小为:FA=BIL=0.5×5×0.4N=1N由于ab匀速运动,恒力F与安培力平衡,则得:F=FA=1N电阻R上消耗的电功率:P=I2R=52×0.09W=2.25W故答案...