如图所示是磁动力电梯示意图,即在竖直平面内有两根很长的平行竖直轨道,轨道间有垂直轨道平面交替排列的匀强磁场B1和B2,B1=B2=1.0T,B1和B2的方向相反,两磁场始终竖直向上做匀速运动,电梯轿厢固定在图示的金属框abcd内,并且与之绝缘.已知电梯载人时的总质量为4.95×103kg,所受阻力f=500N,金属框垂直轨道的边长ab=2.0m,两磁场的宽度均与金属框的边长ad相同,金属框整个回路的电阻R=8.0×10﹣4Ω,g取10m/s2.已知电梯正以v1=10m/s的速度匀速上升,求:
(1)金属框中感应电流的大小及图示时刻感应电流的方向;
(2)磁场向上运动速度v0的大小;
(3)该电梯的工作效率.
高二物理解答题困难题
如图所示是磁动力电梯示意图,即在竖直平面内有两根很长的平行竖直轨道,轨道间有垂直轨道平面交替排列的匀强磁场B1和B2,B1=B2=1.0T,B1和B2的方向相反,两磁场始终竖直向上做匀速运动,电梯轿厢固定在图示的金属框abcd内,并且与之绝缘.已知电梯载人时的总质量为4.95×103kg,所受阻力f=500N,金属框垂直轨道的边长ab=2.0m,两磁场的宽度均与金属框的边长ad相同,金属框整个回路的电阻R=8.0×10﹣4Ω,g取10m/s2.已知电梯正以v1=10m/s的速度匀速上升,求:
(1)金属框中感应电流的大小及图示时刻感应电流的方向;
(2)磁场向上运动速度v0的大小;
(3)该电梯的工作效率.
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如图所示是磁动力电梯示意图,即在竖直平面内有两根很长的平行竖直轨道,轨道间有垂直轨道平面交替排列的匀强磁场B1和B2,B1=B2=1.0T,B1和B2的方向相反,两磁场始终竖直向上做匀速运动,电梯轿厢固定在图示的金属框abcd内,并且与之绝缘.已知电梯载人时的总质量为4.95×103kg,所受阻力f=500N,金属框垂直轨道的边长ab=2.0m,两磁场的宽度均与金属框的边长ad相同,金属框整个回路的电阻R=8.0×10﹣4Ω,g取10m/s2.已知电梯正以v1=10m/s的速度匀速上升,求:
(1)金属框中感应电流的大小及图示时刻感应电流的方向;
(2)磁场向上运动速度v0的大小;
(3)该电梯的工作效率.
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如图所示,两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放置在匀强电场和匀强磁场中,两轨道平面分别与磁场垂直,与电场平行,轨道两端在同一高度上,轨道是光滑的.两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放,M、N为轨道的最低点.则下列说法正确的是
A. 两小球到达轨道最低点的速度vM < vN
B. 两小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力FM < FN
C. 小球第一次到达M点的时间晚于小球第一次到达N点的时间
D. 在磁场中小球能到达轨道的另一端,在电场中小球不能到达轨道的另一端
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如图甲所示,光滑的平行金属导轨(足够长)固定在水平面内,导轨间距为l=20cm,左端接有阻值为R=1Ω的电阻,放在轨道上静止的一导体杆MN与两轨道垂直,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B=0.5T.导体杆受到沿轨道方向的拉力F做匀加速运动,测得力F与时间t的关系如图2所示。导体杆及两轨道的电阻均可忽略不计,导体杆在运动过程中始终与轨道垂直且两端与轨道保持良好接触,则导体杆的加速度大小和质量分别为( )
A. 10 m/s2,0.5 kg
B. 10 m/s2,0.1 kg
C. 20 m/s2,0.5 kg
D. D. 20 m/s2,0.1 kg
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如图,光滑平行导轨宽为L,轨道平面与水平面成θ 角,放在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,质量为m的金属棒ab垂直于导轨放在轨道平面上,若保持棒ab静止不动,棒中应通何方向多大电流?(重力加速度取g。)
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(16分) 如图,在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,两根足够长的平行光滑金属轨道MN、PQ固定在水平面内,相距为L。一质量为m的导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好。轨道和导体棒的电阻均不计。
(1)如图1,若轨道左端接一电动势为E、内阻为r的电源和一阻值未知的电阻。闭合开关S,导体棒从静止开始运动,经过一段时间后,导体棒达到稳定最大速度vm,求此时电源的输出功率。
(2)如图2,若轨道左端接一电容器,电容器的电容为C,导体棒在水平恒定拉力的作用下从静止(t=0)开始向右运动。已知tc时刻电容器两极板间的电势差为Uc。求导体棒运动过程中受到的水平拉力大小。
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如图所示,在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内,相距为L,电阻不计。电阻为R、质量为m的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好。轨道端点MP间接有阻值为r的电阻。给导体棒ab一个瞬时冲量,使导体棒获得速度v(v平行于MN)。
(1)定性画出此后导体棒ab速度随时间变化v-t的图像;
(2)接(1),在上述过程中导体棒ab中产生的焦耳热;
(3)通过公式推导验证:当导体棒ab速度为v时,回路磁通量随时间的变化率等于BLv,也等于将一个电子(电量为e)从a沿导体棒ab移到b,电子所受洛伦兹力沿导体棒ab的分力对电子做的功W与电子电量e的比值。
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如图A.,两根平行光滑金属导轨间距L=0.5m,置于同一水平面上。导轨间接有阻值R1=1.5Ω的定值电阻。垂直于轨道的虚平面右侧充满竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T。一置于轨道上的导体棒与虚平面平行,且相距s=0.32m。在水平向右外力F的作用下,导体棒由静止开始做匀加速运动,其v-t图像如图B.所示。已知导体棒的质量m=0.1kg,棒接入两导轨间的阻值r=0.5Ω。求:
(1)导体棒运动的加速度a;
(2)t1=0.3s、t2=0.5s时电压表的示数U1、U2;
(3)通过分析、计算、说明,在图C.中作出0-1.0s内水平外力F的大小随时间的变化图像。
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如图a,两根平行光滑金属导轨间距L=0.5m,置于同一水平面上。导轨间接有阻值R1=1.5Ω的定值电阻。垂直于轨道的虚平面右侧充满竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T。一置于轨道上的导体棒与虚平面平行,且相距s=0.32m。在水平向右外力F的作用下,导体棒由静止开始做匀加速运动,其v-t图像如图b.所示。已知导体棒的质量m=0.1kg,棒接入两导轨间的阻值r=0.5Ω。求:
(1)导体棒运动的加速度a;
(2)t1=0.3s、t2=0.5s时电压表的示数U1、U2;
(3)计算1s时水平外力F的大小;
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如图所示,平行导轨间距离为L,导轨间接有电阻R,其余电阻不计,匀强磁场与轨道平面垂直,磁场的磁感应强度为B.金属杆ab长为2L,金属杆与导轨密切接触.在杆以a端为轴紧靠导轨由图示竖直位置转过90°的过程中,通过电阻R的感应电荷量为( )
A. 0 B. C. D.
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