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如图所示,倾斜角=30。的光滑倾斜导体轨道 (足够长)与光滑水平导体轨道连接。轨...

如图所示,倾斜角=30。的光滑倾斜导体轨道 足够长与光滑水平导体轨道连接。轨道宽度均为L=1m,电阻忽略不计。匀强磁场Ⅱ仅分布在水平轨道平面所在区域,方向水平向右,大小B1=1 T,匀强磁场仅分布在倾斜轨道平面所在区域,方向垂直于倾斜轨道平面向下,大小B2=1 T。现将两质量均为m =02kg,电阻均为R=05 的相同导体棒ab和cd,垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上,并同时由静止释放。取g = 10 m/s2

1求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小;

2若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中,ab棒产生的焦耳热Q =045J,求该过 程中通过cd棒横截面的电荷量;

 

(1)(2) 【解析】 试题分析:(1)cd棒匀速运动时速度最大,设为,棒中感应电动势为E,电流为I, 感应电动势: 电流: 由平衡条件得: 代入数据解得: (2)设cd棒从开始运动到达最大速度的过程中经过的时间为t,通过的距离为x,cd棒中平均感应电动势为E1,平均电流为I1,通过cd棒横截面的电荷量为q, 由能量守恒定律得: 电动势:, 电流:, 电荷量: 代入数据解得:
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如图所示PQMN为足够长的两平行金属导轨,它们之间连接一个阻值的电阻,导轨间距为,质量为,电阻,长约的均匀金属杆AB水平放置在导轨上,它与导轨的滑动摩擦因数,导轨平面的倾角为在垂直导轨平面方向有匀强磁场,磁感应强度为,今让金属杆AB由静止开始下滑,从杆静止开始到杆AB恰好匀速运动的过程中经过杆的电量,求:

(1)AB下滑的最大速度;

(2)AB从静止开始到匀速运动位移的大小;

(3)从静止开始到杆AB匀速运动过程R上产生的热量;

 

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如图所示,正方形导线框abcd的质量为m,边长为l,导线框的总电阻为R.导线框从有界匀强磁场的上方某处由静止自由下落,下落过程中,导线框始终在与磁场垂直的竖直平面内,cd边保持水平.磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里,磁场上、下两个界面竖直距离为l,已知cd边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动,重力加速度为g.求:

(1)cd边刚进入磁场时导线框的速度大小;

(2)从导线框cd边刚进入磁场到ab边刚离开磁场的过程中,导线框克服安培力所做的功.

 

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如图所示两平行金属导轨位于同一水平面上相距l左端与一电阻R相连;整个系统置于匀强磁场中磁感应强度大小为B方向竖直向下.一质量为m的导体棒置于导轨上在水平外力作用下沿导轨以速度v匀速向右滑动滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好.已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ重力加速度大小为g导轨和导体棒的电阻均可忽略.求:

(1)电阻R消耗的功率;

(2)水平外力的大小.

 

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如图所示,线圈面积为0.05 m2,共100匝,线圈总电阻为1 Ω,与外电阻R9 Ω相连.当线圈在BT 的匀强磁场中绕OO以转速n300 r/min匀速转动时,求:

(1)若从线圈处于中性面开始计时,写出电动势的瞬时值表达式;

(2)两电表的示数;

 

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如图甲所示,abcd是匝数为100匝、边长为10 cm、总电阻为0.1 Ω的正方形闭合导线圈,放在与线圈平面垂直的图示匀强磁场中,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示,则以下说法正确的是(   )

A. 导线圈中产生的是交变电流

B. t2.5 s时导线圈产生的感应电动势为1 V

C. 02 s内通过导线横截面的电荷量为20 C

D. t1 s时,导线圈内电流的瞬时功率为10 W

 

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