如图所示,两平行光滑导轨竖直固定。边界水平的匀强磁场宽度为h,方向垂直于导轨平面。两相同的导体棒a、b中点用长为h的绝缘轻杆相接,形成“工”字型框架,框架置于磁场上方,b棒距磁场上边界的高度为h,两棒与导轨接触良好。保持a、b棒水平,由静止释放框架,b棒刚进入磁场即做匀速运动,不计导轨电阻。则在框架下落过程中,a棒所受轻杆的作用力F及a棒的机械能E随下落的高度h变化的关系图象,可能正确的是
如图所示,匀强磁场B1垂直水平光滑金属导轨平面向下,垂直导轨放置的导体棒ab在平行于导轨的外力F作用下做匀加速直线运动,通过两线圈感应出电压,使电压表示数U保持不变。已知变阻器最大阻值为R,且是定值电阻R2 的三倍,平行金属板MN相距为d。在电场作用下,一个带正电粒子从O1由静止开始经O2小孔垂直AC边射入第二个匀强磁场区,该磁场的磁感应强度为B2,方向垂直纸面向外,其下边界AD距O1O2连线的距离为h。已知场强B2 =B,设带电粒子的电荷量为q、质量为m,则高度,请注意两线圈绕法,不计粒子重力。求:
(1)试判断拉力F能否为恒力以及F的方向(直接判断);
(2)调节变阻器R的滑动头位于最右端时,MN两板间电场强度多大?
(3)保持电压表示数U不变,调节R的滑动头,带电粒子进入磁场B2后都能击中AD边界,求粒子打在AD边界上的落点距A点的距离范围。
如图(a)为一研究电磁感应的实验装置示意图,其中电流传感器(电阻不计)能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机,经计算机处理后在屏幕上同步显示出I-t图像。平行且足够长的光滑金属轨道的电阻忽略不计,导轨平面与水平方向夹角θ=30°。轨道上端连接一阻值R=1.0Ω的定值电阻,金属杆MN的电阻r=0.5Ω,质量m=0.2kg,杆长L=1m跨接在两导轨上。在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场,闭合开关s,让金属杆MN从图示位置由静止开始释放,其始终与轨道垂直且接触良好。此后计算机屏幕上显示出如图(b)所示的,I-t图像(g取10m/s2),求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小和在t=0.5s时电阻R的热功率;
(2)估算0~1.2s内通过电阻R的电荷量及在R上产生的焦耳热;
(3)若在2.0s时刻断开开关S,请定性分析金属杆MN 0~4.0s末的运动情况;并在图(c)中定性画出金属杆MN 0~4.0s末的速度随时间的变化图像。
如图所示,匀强磁场的方向垂直于光滑的金属导轨平面向里,极板间距为d的平行板电容器与总阻值为2R0的滑动变阻器通过平行导轨连接,电阻为R0的导体棒MN可在外力的作用下沿导轨从左向右做匀速直线运动。当滑动变阻器的滑动触头位于a、b的中间位置且导体棒MN的速度为v0时,位于电容器中P点的带电油滴恰好处于静止状态。若不计摩擦和平行导轨及导线的电阻,各接触处接触良好,重力加速度为g,则下列判断正确的是
A.油滴带正电荷 |
B.若将上极板竖直向上移动距离d,油滴将向上加速运动,加速度a = g/2 |
C.若将导体棒的速度变为2v0,油滴将向上加速运动,加速度a = g |
D.若保持导体棒的速度为v0不变,而将滑动触头置于a端,同时将电容器上极板向上移动距离d/3,油滴仍将静止 |
如图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R="3.0Ω" 的定值电阻,导体棒ab长l=0.5m,质量m=1kg,其电阻为r=1.0Ω,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T.现使ab 以v0="10m/s" 的速度向右做匀速运动.
(1)使a、b棒向右匀速的拉力F为多少?
(2)若撤掉拉力F,当导体棒速度v=5m/s 时,试求导体棒的加速度大小为多少?
(3)试求从撤掉拉力F后,直至导体棒ab停止的过程中,在电阻R上消耗的焦耳热。
如图所示,在竖直的绝缘平面上固定一光滑金属导轨abcdef, ab∥cd∥ef, ∠abc="∠def=" 900,ab="bc=de=ef=L," cd=3L。一根质量为m的导体棒MN通过绝缘轻绳在电机的牵引作用下,以恒定速度v从导轨的底端bc开始竖直向上运动,到达导轨的顶端de,此过程MN始终保持水平。已知MN足够长,且与轨道接触良好。金属导轨abcdef电阻不计,导体棒MN单位长度的电阻为r,整个平面处在垂直平面指向纸内、磁感应强度为B的匀强磁场中。求:
(1) 导体棒运动到a位置时流过回路的电流大小
(2) 导体棒从bc运动到de过程回路中通过的电荷量
(3) 将导体棒从bc拉到de的过程中电机对外做的功
试题篮
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