满分5 > 高中物理试题 >

如图(a)所示,一平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距L=0.2m,电阻R=1...

如图(a)所示,一平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距L=0.2m,电阻R=1.0Ω。有一导体杆静止地放在轨道上,杆与轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感应强度为B=0.50T的匀强磁场中,磁场的方向垂直于轨道面向下。现用一外力拉导体杆,使导体做加速度为a的匀加速运动,F与时间t的关系如图(b)所示,求杆的质量m和加速度a.

6ec8aac122bd4f6e

 

a=10m/s2    m=0.1kg 【解析】 试题分析:分析其受力:水平方向上,安培力和外力F,由题意导体杆匀加速运动,所以合外力恒定,即F-F安=ma;根据法拉第电磁感应定律求出安培力的表达式,再结合图形即可解题: 导体杆与光滑轨道、电阻R组成闭合回路,当杆向右运动时在回路中产生感应电流,杆在外力和安培力作用下匀加速运动,经时间t速度为υ,则有: 杆切割磁感线,产生感应电动势,由法拉第电磁感应定律 由右手定则判断感应电流方向为逆时针方向,根据欧姆定律: 杆受到的安培力,由楞次定律中的阻碍知:方向向左,大小为 根据牛顿第二定律 解以上各式得:,这就是外力F和时间t的函数关系。 在图像上任意取两点即可解得结果, 如取(0,1)和(20,3)两点代入最后的函数关系就能得两个方程, 解得: 考点:考查法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿第二定律的应用 点评: 本题是一道电磁感应与力学知识相结合的问题,综合性较强,涉及到力和运动.导体杆向右运动时切割磁感线,回路中产生感应电流
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

如图所示,竖直平行导轨间距l=20cm,导轨顶端接有一电键K,导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,ab的电阻R=0.4Ω,质量m=10g,导轨的电阻不计,整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,当ab棒由静止释放0.8s后,突然接通电键,不计空气阻力。设导轨足够长,求ab棒的最大速度和最终速度的大小(g取10m/s2

6ec8aac122bd4f6e

 

查看答案

如图所示,矩形线框abcd在磁感应强度为B=0.2T的匀强磁场中绕垂直于B的轴OO′以ω=10r/s匀速转动,线圈有N=100匝,电阻共0.5Ω,线圈的面积S=0.2m2,则电阻R=99.5Ω,求:

6ec8aac122bd4f6e

(1)感应电动势的最大值为多少?感应电流的最大值为多少?并标出图示位置时感应电流的方向。

(2)为使线圈能匀速转动,图示位置作用在线框上的外力矩为多大?

 

查看答案

如图所示,线圈abcd所在平面与磁感线平行,在线圈以ab边为轴顺时针(由下往上看)转过180°的过程中,线圈中感应电流的方向为(  )

6ec8aac122bd4f6e

A.总是沿abcda

B.总是沿dcbad

C.先沿abcda,后沿dcbad

D.先沿dcbad,后沿abcda

 

查看答案

如图所示,通有恒定电流的螺线管竖直放置,铜环R沿螺线管的轴线加速下落,在下落过程中,铜环面始终保持水平。铜环先后经过轴线上1、2、3位置时的加速度分别为a1a2a3;若位置2处于螺线管的中心,位置1、3与位置2等距离,则(  )

6ec8aac122bd4f6e

A. a1<a2=g          B.a3<a1<g        

C.a1=a3<a2          D.a3<a1<a2

 

查看答案

如图有一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ,如果这束正离子流在区域Ⅰ中不偏转,进入区域Ⅱ后偏转半径又相同,则说明这些正离子具有相同的……(  )

6ec8aac122bd4f6e

A.速度                                                    B.质量

C.电荷                                                    D.比荷

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.