如图,在水平桌面上固定有宽度为d、电阻可忽略的U形导轨;均匀磁场的方向垂直于U 形导轨平面,磁感应强度大小随时间的变化关系为B=B0(1+kt),式中B0、k为大于零的常量。在与导轨左端相距l处放置一垂直于导轨的光滑导体棒,并用外力将其固定。导体棒的质量为m,阻值为R,与导轨接触良好。
(1)求回路中感应电流的大小;
(2)在t=t0时撤去外力,求撤去外力后瞬间导体棒所受安培力的大小。
高二物理解答题中等难度题
如图,在水平桌面上固定有宽度为d、电阻可忽略的U形导轨;均匀磁场的方向垂直于U 形导轨平面,磁感应强度大小随时间的变化关系为B=B0(1+kt),式中B0、k为大于零的常量。在与导轨左端相距l处放置一垂直于导轨的光滑导体棒,并用外力将其固定。导体棒的质量为m,阻值为R,与导轨接触良好。
(1)求回路中感应电流的大小;
(2)在t=t0时撤去外力,求撤去外力后瞬间导体棒所受安培力的大小。
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如图,在水平桌面上固定有宽度为d、电阻可忽略的U形导轨;均匀磁场的方向垂直于U 形导轨平面,磁感应强度大小随时间的变化关系为B=B0(1+kt),式中B0、k为大于零的常量。在与导轨左端相距l处放置一垂直于导轨的光滑导体棒,并用外力将其固定。导体棒的质量为m,阻值为R,与导轨接触良好。
(1)求回路中感应电流的大小;
(2)在t=t0时撤去外力,求撤去外力后瞬间导体棒所受安培力的大小。
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一个闭合回路由两部分组成,如图所示,右侧是电阻为r的圆形导线;置于方向竖直向上,大小均匀变化的磁场B1中,左侧是光滑的倾角为θ的平行导轨,宽度为d,其电阻不计.磁感应强度为B2的匀强磁场垂直导轨平面向上,且只分布在左侧,一个质量为m、电阻为R的导体棒此时恰好能静止在导轨上,分析下述判断正确的是()
A. 圆形线圈中的磁场均匀增强
B. 导体棒ab受到的安培力大小为
C. 回路中的感应电流为
D. 圆形导线中的电热功率为
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,有一宽度为的足够长的固定U形平行光滑金属导轨,导轨平面与水平面的夹角为,空间存在范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为,方向与导轨平面垂直。将根质量为。电阻为的金属棒ab垂直放在导轨上,ab始终与导轨接触良好。用平行于导轨平面的拉力F作用于ab上,使ab由静止开始沿导轨向上运动,拉力F的功率始终为6W,当ab棒运动了获得稳定速度,在此过程中,ab棒产生的热量为,不计导轨电阻,取求
棒达到的稳定速度;
棒从静止开始到达到稳定速度的时间内,通过ab棒横截面的电荷量。
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如图所示,宽度L=0.5 m的光滑金属框架MNPQ固定于水平面内,并处在磁感应强度大小B=0.4 T,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布。将质量m=0.1 kg,电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上,并与框架接触良好。以P为坐标原点,PQ方向为x轴正方向建立坐标。金属棒从x0=1 m处以v0=2 m/s的初速度,沿x轴负方向做a=2 m/s2的匀减速直线运动,运动中金属棒仅受安培力作用。
求:(1)金属棒ab运动0.5 m,框架产生的焦耳热Q?
(2)框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置坐标x变化的函数关系?
(3)为求金属棒ab沿x轴负方向运动0.4 s过程中通过ab的电荷量q,某同学解法为:先算出经过0.4 s金属棒的运动距离x,以及0.4 s时回路内的电阻R,然后代入q==求解。指出该同学解法的错误之处,并用正确的方法解出结果。
高二物理计算题简单题查看答案及解析
如图所示,光滑金属直轨道MN和PQ固定在同一水平面内,MN、PQ平行且足够长,两轨道间的宽度平行轨道左端接一阻值的电阻 轨道处于磁感应强度大小,方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中一导体棒ab垂直于轨道放置导体棒在垂直导体棒且水平向右的外力F作用下向右匀速运动,速度大小,导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直,不计轨道和导体棒的电阻,不计空气阻力.求
通过电阻R的电流大小I;
作用在导体棒上的外力大小F;
导体棒克服安培力做功的功率.
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如图所示,光滑金属直轨道MN和PQ固定在同一水平面内,MN、PQ平行且足够长,两轨道间的宽度平行轨道左端接一阻值的电阻 轨道处于磁感应强度大小,方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中一导体棒ab垂直于轨道放置导体棒在垂直导体棒且水平向右的外力F作用下向右匀速运动,速度大小,导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直,不计轨道和导体棒的电阻,不计空气阻力.求
通过电阻R的电流大小I;
作用在导体棒上的外力大小F;
导体棒克服安培力做功的功率.
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如图所示,固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨,垂直于导轨放置的两根金属棒MN和PQ长度也为l、电阻均为R,两棒与导轨始终接触良好。MN两端通过开关S与电阻为R的单匝金属线圈相连,线圈内存在竖直向下均匀增加的磁场,磁通量变化率为常量k。图中虚线右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B.PQ的质量为m,金属导轨足够长、电阻忽略不计。
(1)请简要归纳出电磁感应电动势的两种方法。
(2)若闭合S,若使PQ保持静止,需在其上加多大的水平恒力F,并指出其方向;
(3)若断开S,PQ在上述恒力作用下,由静止开始到速度大小为v的加速过程中流过PQ的电荷量为q,求该过程安培力做的功W。
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相距L的两平行金属导轨MN、PQ固定在水平面上,两导轨左端连接阻值为R的电阻。导轨所在处的空间分布一系列磁场区域,如图甲所示,每个磁场区的宽度和相邻磁场区的间距均为d,每个磁场区内的磁场均为匀强磁场,磁场方向垂直轨道平面。磁感应强度从左到右依次记为B1、B2、B3、…、Bn,B1随时间变化的图像如图乙所示,规定磁场方向竖直向下为正方向,其他磁场保持不变。一质量为m、电阻也为R的导体棒垂直放置在导轨左端,在垂直于导体棒的水平恒力F作用下,从静止开始向右运动,经过时间t0离开B1磁场,离开时速度为v,此时撤去F,导体棒继续向右运动。已知在无磁场区导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ,有磁场区域导轨光滑,导体棒在磁场区内的运动为匀速运动(B1磁场区除外),最终穿过磁场区后停下来。求:
(1)导体棒在B1磁场区运动过程中回路产生的焦耳热Q1;
(2)磁场区B2的磁感应强度大小B2、磁场区Bn的磁感应强度大小Bn(n为已知量);
(3)导体棒离开磁场区B1后的整个运动过程中电阻R产生的焦耳热Q;
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