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
(1)匀速时线框运动的速度v1、v2分别多大?
(2)在两次匀速运动的过程中,ab导线中产生的多少焦耳热?
(3)在两次匀速运动的过程中,ab导线中共通过多少库仑的电量?
(12分)如图所示,金属杆ab可在平行金属导轨上滑动,金属杆电阻R0=0.5 Ω,长L=0.3 m,导轨一端串接一电阻R=1 Ω,匀强磁场磁感应强度B=2 T,当ab以v=5 m/s向右匀速运动过程中,求:
(1)ab间感应电动势E
(2)所加沿导轨平面的水平外力F的大小
(3)在2 s时间内电阻R上产生的热量Q
一矩形线圈,在匀强磁场中绕垂直磁感线的对称轴转动,形成如下图所示的交变电动势图象,试根据图象求:
(1)线圈转动的角速度;
(2)电动势的有效值;
(3)t = 1.0×10−2s时,线圈平面和磁场方向的夹角。
如图所示,由10根长度都是L的金属杆连接成一个“目”字型的矩形金属框abcdefgh,放在纸面所在的平面内,有一个宽度也为L的匀强磁场,磁场边界跟de杆平行,磁感应强度的大小是B,方向垂直于纸面向里,金属ah、bg、cf、de的电阻都为r,其他各杆的电阻不计,各杆端点间接触良好.现以速度v匀速地把金属框从磁场的左边界水平向右拉,从de杆刚进入磁场瞬间开始计时,求:
(1)从开始计时到ah杆刚进入磁场的过程中,通过ah杆某一横截面总的电荷量q.
(2)从开始计时到金属框全部通过磁场的过程中,金属框中电流所产生的总热量Q.
(1)若不给金属板充电,求粒子初速度v0 多大时,可以垂直打在金属板上?
(2)闭合开关S,让粒子仍以相同初速度v0射入,而从两板间沿直线穿过,求电源电动势E多大?
(3)若将磁场撤掉,其他条件不变,让粒子仍以相同初速度v0射入,要使粒子打在极板上,则极板至少多长?
.如图所示,质量为m的跨接杆ab可以无摩擦地沿水平的导轨滑行,两轨间距为L,导轨一端与电阻R连接,放在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B。杆从x轴原点O以大小为v0的水平初速度向右滑行,直到停下。已知杆在整个运动过程中速度v和位移x的函数关系是:v=v0-。杆与导轨的电阻不计。
(1)试求杆所受的安培力F随其位移x变化的函数式;
(2)分别求出杆开始运动和停止运动时所受的安培力F1和F2;
(3)证明杆在整个运动过程中动能的增量DEk等于安培力所做的功W;
(4)求出电阻R所增加的内能DE。
如图所示,AB和CD是足够长的平行光滑导轨,其间距为l,导轨平面与水平面的夹角为θ.整个装置处在磁感应强度为B的,方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.AC端连有电阻值为R的电阻.若将一质量M,垂直于导轨的金属棒EF在距BD端s处由静止释放,在EF棒滑至底端前会有加速和匀速两个运动阶段.今用大小为F,方向沿斜面向上的恒力把EF棒从BD位置由静止推至距BD端s处,突然撤去恒力F,棒EF最后又回到BD端.求:
(1)EF棒下滑过程中的最大速度.
(2)EF棒自BD端出发又回到BD端的整个过程中,有多少电能转化成了内能(金属棒、导轨的电阻均不计)?
如图10-11所示,用绝缘丝线悬挂着的环形导体,位于与其所在平面垂直且向右的匀强磁场中,若环形导体通有如图所示方向的电流I,试判断环形导体的运动情况。
有一自由的矩形导体线圈,通以电流I′。将其移入通以恒定电流I的长直导线的右侧。其ab与cd边跟长直导体AB在同一平面内且互相平行,如图10-9所示。试判断将该线圈从静止开始释放后的受力和运动情况。(不计重力)
如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.2m,导轨电阻忽略不计,其间连接有固定电阻R=1Ω。导轨上放一质量m=0.1kg、电阻r=0.5Ω的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。现用一与导轨平面平行且与ab垂直的外力F拉金属杆ab,使之由静止开始向右运动,将R两端的电压U输入示波器,获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示。
(1)求金属杆的加速度大小
(2)求第2s末F的瞬时功率
(3)F作用到2s时撤去,求撤去F后定值电阻R上产生焦耳热的最大值
试题篮
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