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如图所示,电阻不计的金属圆盘,半径为r,在圆盘边缘的槽内绕有一根很长的轻质绳,绳端吊有一质量为m的物体,圆盘处于磁感强度为B.方向垂直盘面的匀强磁场中,在圆盘中心转轴O与边缘之间接有一个电阻R.现将物体由静止释放,则圆盘绕轴O转动的最大角速度是多少?(不计一切摩擦)

答案:
解析:

当圆盘转动的角速度达到最大值ωm时,物体将匀速下落,系统达到平衡.

此时的感应电动势,

感应电流

根据能量守恒定律,此时重力势能减少的功率等于电路消耗的电功率,即

mg·ωmr=I2R,

解出


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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,电阻不计的平行金属导轨MN和OP水平放置.MO间接有阻值为R的电阻.导轨相距为d,有竖直向下的匀强磁场,磁感强度为B.质量为m,长为L的导体棒CD的电阻为r,垂直于导轨放置,并接触良好.用平行于MN的恒力F向右拉动CD棒.CD棒受恒定的摩擦阻力f.已知F>f,L>d,求:
(1)CD棒运动的最大速度是多少?
(2)当CD棒达到最大速度后,电阻R消耗的电功率是多少?
(3)若在CD棒达到最大速度后的某一时刻撤去恒力F,当CD棒滑行S过程中流过电阻R的电量是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,电阻不计的平行粗糙长金属导轨固定在一绝缘斜面上,两相同的金属棒a、b垂直于导轨放置,且与导轨良好接触,匀强磁场垂直穿过导轨平面.现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点,使其向上运动.在a运动的整个过程中若b始终保持静止,则它所受摩擦力可能(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内,MO间接有阻值为R=3Ω的电阻,导轨相距d=1m,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T.质量为m=0.1kg,电阻为r=1Ω的导体棒CD垂直于导轨放置,并接触良好.用平行于MN的恒力F=1N向右拉动CD,CD受摩擦阻力f恒为0.5N.求:(1)CD运动的最大速度;(2)当CD达到最大速度后,电阻R消耗的电功率.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?河南模拟)如图所示,电阻不计的平行光滑金属导轨与水平面的夹角为θ,宽度为l,下端与阻值为R的电阻相连.磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面,现使质量为m的导体棒ab位置以平行于斜面的初速度沿导轨向上运动,滑行到最远位置a′b′后又下湍.已知导体棒运动过程中的最大加速度为2gsinθ,g为重力加速度,轨道足够长,则(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?湛江一模)如图所示,电阻不计的光滑平行金属导轨MN和OP水平放置,MO间接有阻值为R的电阻,两导轨相距为L,其间有竖直向下的匀强磁场.质量为m、长度为L、电阻为R0的导体棒CD垂直于导轨放置,并接触良好.在CD的中点处用大小为F平行于MN向右的水平恒力啦CD从静止开始运动s的位移,导体棒CD的速度恰好达到最大速度vm
(1)试判断通过电阻R的电流方向;
(2)求磁场磁感应强度B的大小;
(3)求此过程中电阻R上所产生的热量.

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