如图所示,两根相距L平行放置的光滑导电轨道,与水平面的夹角均为 α,轨道间有电阻R,处于磁感应强度为B

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-26
如图16-7-10所示,两条无限长的光滑的平行金属导电轨道MM′、NN′的电阻为零,相距l="0.4" m,水平放置在方

(1)15 J (2)2 m/s 2 (3)4 m/s (1)在解除对cd棒的锁定前,电路中产生的焦耳热为Q= m 1 v 0 2 - m 1 v 1 2 =( ×0.4×10 2 - ×0.4×5 2 ) J="15" J.(2)在cd棒刚开始运动时,ab棒产生的感应电动势为E=Blv 1 =0.5×0.4×5 V="1.0" V回路中的感应电流为I= ="1.0" Acd棒受到的安培力为F=BIl=0.5×1.0×0.4 N="0.2" Ncd棒的加速度为a= m/s 2 ="2" m/s 2 .(3)ab棒和cd棒组成的系统水平方向动量守恒,m 1 v 1 =(m 1 +m 2 )vv= m/s="4" m/s,即为m 2 最大速度.

(1) ;(2) (3) 试题分析:(1)受力如图所示,当mgsinθ=F 安 时速度最大,设为v m   此时电动势: ,安培力: 由闭合电路欧姆定律:     得: (2)由功能关系, 得: (3)经过时间t,杆的速度v=at由牛顿第二定律:F+mgsinθ-BIL=ma   得:

(1)金属杆受力如图所示,当金属杆向下滑动时,速度越来越大,安培力F变大,金属杆加速度变小,随着速度的变大,加速度越来越小,ab做加速度越来越小的加速运动,最终加速度变为零,金属杆做匀速运动.
(2)经过时间t,则棒ab杆做匀加速运动的速度为 v=at,
  感应电流  I=
BLvcosα
R+r

由牛顿第二定律得:F+mgsinα-BILcosα=ma
则得,F=m(a-gsinα)+
B2L2acos2α
R+r
t
答:(1)ab杆先做加速度变小的加速运动,后做匀速运动.
(2)拉力F与时间t的关系式为F=m(a-gsinα)+
B2L2acos2α
R+r
t.

  • 如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨相距为L,导轨平面与水平面成θ...
    答:(1)金属棒ab匀速运动时产生的感应电动势为:E=BLv0,电流大小:I=Er+R=BLv0r+R,由右手定则可知:电流方向为:a→b;(2)金属棒ab匀速运动时,合力为零,由平衡条件得:mgsinθ=BIL,解得:m=B2L2v0g(r+R)sinθ;(3)设系统共产生焦耳热Q,由能量守恒定律得:mgssinθ=12mv02+Q...
  • 如图所示,P、Q为两根相距为L且互相平行的长直光滑的金属导轨,其左端与...
    答:①此时棒ab产生的感应电动势为:E=BLv m …②回路中的总电流为:I= E R 1 +r …③联立上述三式解得:v m = F( R 1 +r) B 2 l 2 …④(2)设电容器带电量为Q,棒ab达到最大速度时有:Q=CU R1 …⑤而:U R1 =IR 1 联立上述两式: Q=...
  • 如图所示,两条足够长相距为l的光滑平行金属导轨与水平面成θ角放置...
    答:解:(1)当ab杆对竖直光滑挡杆压力恰好为零而处于静止时,ab杆、cd杆受力分析分别如图(a)、(b)所示,由平衡条件得ab杆受安培力方向沿金属导轨向上,大小为F 0 =mgsinθ 此时cd杆沿金属导轨向上匀速运动,设速度为v,cd杆产生的感应电动势为:E=Blv abcd回路中电流为: ab杆受安培力为...
  • 如图所示,两根很长的光滑平行导轨相距L,放在一水平面内,其左端接有电容...
    答:(1)当安培力等于外力F时,棒的速度达到最大,则安培力为:F=BIL,其中:I=ER1,感应电动势:E=BLvm,由以上三式解得:vm=FR1B2L2.(2)电容放电时电流方向从b到a,根据左手定则可知安培力方向向右.安培力大小为:F′=BI′L,感应电流:I′=ER2=BLvmR2,解得:F′=R1R2F;答:(1...
  • 如图所示,两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距为L,导轨平面...
    答:解:(1)根据法拉第电磁感应定律得:.E=△Φ△t…①根据闭合电路欧姆定律得:.I=.E2R…②又q=.I△t…③解得:q=△Φ2R=B△s2R=BLs2R,解得:s=2qRBL…④(2)b棒匀速时,由平衡条件得:BIL=mgsin θ…⑤感应电动势:E=BL(va+vb)…⑥感应电流:I=E2R…⑦对a棒向上加速的...
  • 如图(a)所示,两根足够长的光滑平行金属导轨相距为 L ,导轨平面与水平面...
    答:(1) ,方向由 a → b (2) (3) (1)金属棒 ab 匀速运动时产生的感应电动势 E ∴ E = BLv 0 ∴ ,方向由 a → b (2) 金属棒 ab 匀速运动时,有 mg sin θ = F 安 ∴ ∴ (3)由能量守恒,系统共产生焦耳热 Q ,有 ∴电阻 R 上产生的焦耳热 Q 热...
  • 如图所示,两根竖直的平行光滑导轨MN、PQ,相距为L.在M与P之间接有定值电...
    答:(1)ab将作加速度越来越小的加速运动,最后匀速运动.匀速时速度达到最大,最大速度满足: B 2 L 2 v m R =mg 得:v m = mgR B 2 L 2 (2)经过时间t,ab的速度为v=at t时刻的安培力:F 安 =BIL= B BLv R L= B 2 L...
  • 如图(a)所示,两根足够长的平行光滑导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面...
    答:解:(1)F A =BIL= mgsinα=F A = 可得 由图线斜率为 可求得 (2)由图线在横轴上的截距可求得R ab = R 0 。(3)当R=R 0 时,v m =2v 0 由 可得 , (4)这种说法错误。 R的最大值电功率: 是恒量,故P∝R 。所以,P随R增大而增大,无最大值。
  • 如图,两根相距L=0.4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置,一端与阻...
    答:(1)金属棒切割产生感应电动势为:E=B0lv0=1×0.4×2V=0.8V,由闭合电路欧姆定律,电路中的电流I=ER+r=0.80.05+0.15A=4A (2)由题意可知,在x=2m处,B2=B0+kx=1+0.5×2=2T,切割产生感应电动势,E=BLv,由上可得,金属棒在x=2m处的速度vEBl=0.82×0.4=1m/s(3)由...
  • ...如图所示,水平放置的两根足够长的平行光滑金属导轨相距L,质量为m...
    答:(1)金属杆ab匀速运动时,产生感应电动势为E=BLv0,因不计金属杆和金属导轨的电阻,则电容器两端的电压U=E,由C=QU得,电容器所带电量 Q=CE=CBLv0.电路中感应电流为 I=ER杆所受的安培力大小为 FA=BIL,因杆做匀速运动,则由平衡条件得 F1=FA.联立以上各式得:F1=B2L2v0R(2)让...