如图所示,相距L=0.2m足够长的两平行金属导轨ab、cd水平放置,电阻忽略不计.ac接有0.8Ω的电阻R,放在导

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-29
(10分)如图,两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置,导轨间距离为L,电阻不计。在导轨上端并接两个额定

(1)  (2) 试题分析:  (1)设小灯泡的额定电流为 ,有P= R①由题意在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后,小灯泡保持正常发光,流经MN中电流为I=2 ②此时金属棒MN所受的重力和安培力相等,下落的速度达到最大值,有mg=BLI③联立①②③式得B= ④(2)设灯泡正常发光时,导体棒的速率为v,由电磁感应定律与欧姆定律得E=BLv⑤E=R ⑥联立①②④⑤⑥式得v= 。

A、通过电阻R的电荷量q=n△ΦR+r=BhLR+r.故A正确.B、当滑杆平衡时有:FA=mg,即BIL=mg,则电流I=mgBL,根据闭合电路欧姆定律知,感应电动势E=I(R+r)=mg(R+r)BL.故B正确.C、MN所受的安培力逐渐增大,做加速度逐渐减小的加速运动,所以物块做加速度逐渐减小的加速运动,根据mg-T=ma,则拉力逐渐增大.故C错误.D、根据能量守恒得,物块重力势能的减小量等于系统动能的增加量和回路中产生的焦耳热之和.故D错误.故选:AB.

(1)K断开时,AB在水平力F的作用下做匀加速直线运动,
由牛顿第二定律得:a=
F
m
0.2
0.2
m/s2=1m/s2

当t=10s时,K闭合瞬间,金属棒的速度:vt=at=1×10m/s=10m/s,
此时感应电动势为:E=BLvt=0.5×0.2×10=1V;
(2)K闭合瞬间,电路电流:I=
E
R+r
1
0.8+0.2
A=1A

此时电阻R的电功率为:PRI2R=12×0.8W=0.8W
答:(1)K闭合瞬间AB的速度v为10m/s,感应电动势E为1V;
(2)K闭合瞬间电阻R的电功率P为0.8W.

  • 如图所示,宽度L=0.2m、足够长的平行光滑金属导轨固定在位于竖直平面内的...
    答:(1)当S1闭合,S2断开时,导体棒静止,通过导体棒的电流 I1=ER=3.01.5A=2.0A 此时导体棒所受安培力 F1=BI1L=0.50×2.0×0.2N=0.20N(2)设MN杆的重力为G,质量为m.当S1闭合,S2断开时,导体棒静止,有 G=F1=0.20N,m=Gg=0.210kg=0.02kg设S1断开,S2闭合的情况下,导体...
  • 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: Q 2 = 1 2 m v 2 = 1 2 ×0.1×100J=5J ,整个过程R上产生的热量:Q=Q 1 +Q 2 =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...
  • 如图所示,宽度为L=0.2 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上...
    答:(1)0.2A (2)0.008N (3)0.129J 试题分析:(1)根据法拉第电磁感应定律得,导体棒切割磁感线产生的感应电动势为 代入数据解得: 由欧姆定律得:感应电流为: ,解得: (2)导体棒匀速运动,安培力与拉力平衡,由平衡条件得: ,解得: (3)因导体棒匀速运动,所以...
  • 相距为L=0.20m的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一...
    答:当t=0时,a′=10m/s 2 ;当a′=0时,t= gR μ B 2 L 2 =20s.故作出加速度随时间变化a-t图象如图2所示.答:(1)杆ab的加速度a和动摩擦因数μ分别为10m/s 2 和μ=0.5;(2)杆cd从静止开始沿导轨向下运动达到最大速度所需的时间t 0 是20s.(3)杆cd在整个...
  • 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:(1)感应电动势为 E=BLvE=0.2V感应电流为:I=ER解得:I=0.2A(2)导体棒匀速运动,安培力与拉力平衡F=BILF=0.008N=8×10-3N (3)导体棒移动50cm的时间为:t=lv根据焦耳定律:Q1=I2R t 或Q1=FsQ1=0.004J根据能量守恒:Q2=△EK=12mv2Q2=0.125J电阻R上产生的热量:Q=...
  • 如图所示,宽度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,导...
    答:解:(1)感应电动势为 E=BLv =1V 感应电流为 =0.5 A (2)安培力 =BIL =0.05 N导体棒匀速运动,拉力与安培力平衡 (3)导体棒移动3m的时间为 = 0.3s 根据焦耳定律,导体棒移动3m过程中回路中产生的热量 (或 Q 1 =Fs= 0.15 J)根据能量守恒,撤去拉力后回路中产...
  • 如图所示,宽度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,导...
    答:解:(1)感应电动势为 E=BLv =1V 感应电流为 =0.5 A (2)安培力 =BIL =0.05 N导体棒匀速运动,拉力与安培力平衡 (3)导体棒移动3m的时间为 = 0.3s 根据焦耳定律,导体棒移动3m过程中回路中产生的热量 (或 Q 1 =Fs= 0.15 J)根据能量守恒,撤去拉力后回路中产...
  • 两根足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距l=0.2,导轨上端连接着电阻r1=1...
    答:(1)杆加速下落,感应电流变大,杆受到的磁场力变大,合外力变小,当速度增加到使合外力等于零时,受力平衡,匀速下落,速度不在增加,此时速度最大。到达最大速度时:F安=mg F安=BIL I=E/(R1+R2) E=BLv B²L²v/(R1+R2)=mg 1²×0.2²×v/1.2=0....
  • 如图所示,两根平行光滑导轨相距L=0.2m,与水平面夹角为θ=45°,金属棒...
    答:由闭合电路欧姆定律得I=ER+r ①又金属棒静止,故 BILtan45°=mg ②①②联立代入数据可求得:R=0.2Ω 答:所接电阻R的阻值0.2Ω.
  • 如图所示,水平面内有两根互相平行且足够长的光滑金属轨道,它们间的距离...
    答:(1)金属杆刚进入磁场时,杆中的感应电流为:I0=BLv0R=0.5×0.2×20.1A=2A,此时,杆ab所受的安培力为:F安=BI0L=0.5×2×0.2N=0.2N,方向水平向左,根据牛顿第二定律得:杆ab所受的合力为:F合=ma=0.1×2N=0.2N,方向水平向左,在金属杆ab向右做匀减速直线运动的过程中,安...