如图所示,磁感应强度B=0.2 T的匀强磁场中有一折成30°角的金属导轨aOb,导轨平面垂直磁场方向.一条直导线MN垂直Ob方向放置在导轨上并接触良好.当MN以v=4 m/s的速度从导轨O点开始向右沿水平方向匀速运动时,若所有导线单位长度的电阻r=0.1 Ω/m,求:
(1)经过时间t后,闭合回路的感应电动势的瞬时值;
(2)时间t内,闭合回路的感应电动势的平均值;
(3)闭合回路中的电流大小和方向.
高二物理解答题中等难度题
如图所示,磁感应强度B=0.2 T的匀强磁场中有一折成30°角的金属导轨aOb,导轨平面垂直磁场方向.一条直导线MN垂直Ob方向放置在导轨上并接触良好.当MN以v=4 m/s的速度从导轨O点开始向右沿水平方向匀速运动时,若所有导线单位长度的电阻r=0.1 Ω/m,求:
(1)经过时间t后,闭合回路的感应电动势的瞬时值;
(2)时间t内,闭合回路的感应电动势的平均值;
(3)闭合回路中的电流大小和方向.
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如图11所示,水平放置的光滑平行金属导轨宽度L=0.2m,质量为0.1㎏的金属导线ab垂直于导轨放在其上。整个装置放在方向竖直向下,磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中。ab直导线在F=2N的水平向右的恒力作用下由静止开始向右运动,电路的总电阻R=0.05Ω。求:
(1)导体棒运动的最大速度是多大?
(2)ab导线运动速度v=5m/s时,ab的加速度是多大?
(3)当ab达到最大速度时,撤去恒力F,以后感应电流在电阻R上还能产生多少热量?
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如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的光滑平行金属导轨,导轨间距为L=1m,导轨长为d=3m,导轨平面与水平面的夹角为θ=300,匀强磁场的磁感应强度大小为B=1T,方向与导轨平面垂直向上,质量为m=0.1Kg的导体棒从导轨的顶端由静止开始释放,导棒在滑至底端之前已经做匀速运动,设导体棒始终与导轨垂直,并与导轨接触良好,接在两导轨间的电阻为R=2,其他部分的电阻均不计,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)导体棒匀速运动时的速度v大小;
(2)导体棒从导轨的顶端运动到底端的整个过程中,电阻R产生的焦耳热Q。
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如图所示,倾角θ=30°、宽L=lm的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强度大小B=1T、范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上.一根质量m=0.2Kg,电阻R=lΩ的金属棒ab垂直于导轨放置.现用一平行于导轨向上的牵引力F作用在曲棒上.使ab棒由静止开始沿导轨 向上运动,运动中ab棒始终与导轨接触良好,导轨电阻不计,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)若牵引力恒定,请在答题卡上定性画出ab棒运动的v﹣t图象;
(2)若牵引力的功率P恒为72W,则ab棒运动的最终速度v为多大?
(3)当ab棒沿导轨向上运动到某一速度时撤去牵引力,从撤去牵引力到ab棒的速度为零,通过ab棒的电量q=0.48C,则撤去牵引力后ab棒滑动的距离S多大?
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如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成θ=370角,下端连接阻值为R=2Ω的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁场强度大小B=0.4T.质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25。(g=10m/s2 sin370=0.6 cos370=0.8)求
(1)金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,求该速度的大小;
(3)在上问中,若金属棒中的电流方向由a 到b,求磁感应强度的方向及此时R 消耗的电功率.
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如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R=2 Ω的电阻.磁场方向垂直导轨平面向上,磁感应强度为0.4 T.质量为0.2 kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.金属棒沿导轨由静止开始下滑.(g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)判断金属棒下滑过程中产生的感应电流方向;
(2)求金属棒下滑速度达到5 m/s时的加速度大小;
(3)当金属棒下滑速度达到稳定时,求电阻R消耗的功率.
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如图所示,宽度L=0.2m、足够长的平行光滑金属导轨固定在位于竖直平面内的绝缘板上,导轨所在空间存在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场,磁场方向跟导轨所在平面垂直.一根导体棒MN两端套在导轨上与导轨接触良好,且可自由滑动,导体棒的电阻值R=l.5Ω,其他电阻均可忽略不计.电源电动势E=3.0V,内阻可忽略不计,取重力加速度g=10m/s2.当S1闭合,S2断开时,导体棒恰好静止不动.
(1)求S1闭合,S2断开时,导体棒所受安培力的大小;
(2)将S1断开,S2闭合,使导体棒由静止开始运动,求当导体棒的加速度a=5.0m/s2时,导体棒产生的感应电动势大小;
(3)将S1断开,S2闭合,使导体棒由静止开始运动,求导体棒运动的最大速度的大小.
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如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为 L,长为 3d,导轨平面与水平面的夹角为 θ,在导轨的中部刷有一段长为 d的薄绝缘涂层。匀强磁场的磁感应强度大小为 B,方向与导轨平面垂直.质量为 m的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动,并一直匀速滑到导轨底端.导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为 R,其他部分的电阻均不计,重力加速度为 g.求:
(1)导体棒与涂层 间的动摩擦因数 μ;
(2)导体棒匀速运动的速度大小 v;
(3)整个运动过 程中,通过导体棒电荷量 q.
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如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距了1m,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R=2Ω的电阻.磁场方向垂直导轨平面向上,磁感应强度为0.4T。质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25。金属棒沿导轨由静止开始下滑。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求金属棒下滑速度达到5m/s时的感应电流的大小和方向;
(2)求金属棒下滑的最大速度;
(3)当金属棒下滑速度达到稳定时,求电阻R消耗的功率。
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