据报道,最近已研制出一种可以投入使用的电磁轨道炮,其原理如图所示.炮弹(可视为长方形导体)置于固定在水平面上的两平行导轨之间,并与轨道壁密接.开始时,炮弹静止在轨道的一端,通以电流后炮弹会在磁场力的作用下被加速,最后从位于导轨另一端的出口高速射出.假设两导轨间的距离,导轨长,炮弹的质量m="0.30" kg,导轨上的电流I的方向如图中箭头所示.炮弹在轨道内运动时可认为它所在处磁场的磁感应强度始终为B=2.0T,方向垂直于纸面向里,忽略炮弹与导轨间的摩擦.若炮弹的出口速度,求通过导轨的电流I.
如图12所示,一个被x轴与曲线方程(m)所围的空间中存在着匀强磁场。磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=0.2T。正方形金属线框的边长是L=0.40m,电阻是R=0.1Ω,它的一边与x轴重合,在拉力F的作用下,线框以v=10m/s的速度水平向右匀速运动。试求:
(1)拉力F的最大功率是多少?
(2)拉力F要做多少功才能把线框拉过磁场区?
如图所示,水平放置的长直导体框架宽L=0.5m,框架上接一电阻R=1.5Ω,处在竖直向下的匀强磁场中,磁感强度B=0.5T,导体AB可无摩擦沿框架滑动,AB电阻r=0.5Ω,当以速度V=8.0m/s向右运动时。
求:(1)电阻R的功率P
(2)维持导体AB匀速运动的外力大小F
如图所示,有一金属块放在垂直于表面C的匀强磁场中,磁感应强度B,金属块的厚度为d,高为h,当有稳恒电流I平行平面C的方向通过时,由于磁场力的作用,金属块中单位体积内参与导电的自由电子数目为多少?(上下两面M、N上的电压分别为UM、UN)
如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为l、质量为m的通电直导体棒,棒内电流大小为I,方向如图示.以水平向右为x正方向,竖直向上为y正方向,建立直角坐标系.
(1)如果磁场的方向限定在xOy平面内,试确定使导体棒在斜面上保持静止的匀强磁场B所有可能的方向.
(2)求能使导体棒保持静止的磁场磁感应强度的最小值Bmin的大小.
在图中,“”表示一根垂直纸面放置的通电直导体,电流方向指向纸内,电流强度为I,其质量为m、长为L.当加上一个匀强磁场时,导体能够静止在倾角为θ的光滑斜面上.问:
(1)最小应加一个多大的磁场?方向如何?
(2)调节磁感强度的大小和方向,使导体所受磁场力的大小为mg,且导体仍保持静止状态,那么斜面所受的压力可能是多大?
如图所示,流体磁动力泵的矩形槽左右两壁是导电的,前后两壁是绝缘的,槽宽L=5cm,高h=10.5cm,槽的下部与水银面接触,上部与竖直非导电管相连,匀强磁场方向垂直于绝缘壁,B=0.1T.当给两导电壁间加一电压U=1V时,水银在泵中可上升的高度是多少?(取水银电阻率ρ=Ω·m,水银密度ρ0=1.4×kg/m3,重力加速度g=10m/)
如图,两根光滑的弧形轨道,轨道间接有电动势为E、内阻不计的电源,处于磁感强度为B、竖直向上的匀强磁场中.现将一根长L、质量为m、电阻为R的金属杆ab放于轨道上某一位置处恰好可处于静止.则此时杆对轨道压力的大小为多少?(轨道电阻不计)
AB、CD是两足够长的导轨,AD=L,匀强磁场与导轨面垂直, 磁感应强度为B,导体AD间连一电阻R,导体ab质量为m,框架和导体电阻不计,如图,U形框架平面与水平面成θ角,摩擦系数为μ,则ab棒下滑的最大速度是多少?
如图所示,、为“”型的平行光滑金属导轨,轨道足够长电阻不计,宽度为,其中、段等长且表面光滑绝缘,轨道斜面与水平面的夹角为θ。轨道所在空间有一竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场。在上轨道的底端有一固定绝缘挡板。现有质量均为,电阻均为的细金属杆和,将放在挡板上,杆从下轨道的顶端由静止释放。
(1)若杆刚滑出绝缘段时,杆对挡板恰
无压力,求此时杆的速度大小;
(2)若延长绝缘段的长度,使杆进入导电
段时的速度大小为。
①求杆匀速时的速度大小;
②从杆刚开始运动起至、杆的速度比
为时,系统重力势能减少了,求整个过程中回路产生的焦耳热
如图所示,倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在水平面上,整个空间存在垂直斜面向下的匀强磁场,磁感应强度为B,有一长为L质量为m的通电直导线垂直纸面水平放置在斜面上恰能保持静止,试判断通电直导线的电流方向并求出电流的大小。(已知重力加速度为g)
(1)线圈第一次下落过程中的最大速度
(2)第一次与水平面碰后上升到最高点的过程中通过线圈某一截面的电量
(3)线圈从第一次到第二次与水平面相碰的过程中产生的焦耳热Q
试题篮
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