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如图甲所示,电阻不计的光滑平行金属导轨相距L = 0.5m,上端连接R=0.5Ω的电阻,下端连着电阻不计的金属卡环,导轨与水平面的夹角θ=300,导轨间虚线区域存在方向垂直导轨平面向上的磁场,其上、下边界之间的距离s = 1Om,磁感应强 度B-t图如图乙所示.长为L且质量为m= 0.5kg的金属棒ab的电阻不计,垂直导 轨放置于距离磁场上边界d = 2.5m处,在t= O时刻由静止释放,棒与导轨始终接触良 好,滑至导轨底端被环卡住不动.g取10m/s2,求:

(1)棒运动到磁场上边界的时间;

(2)棒进人磁场时受到的安培力;

(3)在0-5s时间内电路中产生的焦耳热.

 

 

 

解:(1)由牛顿第二定律:   得:  ……2分

       由运动学公式:    得:                    ……3分

(2)由法拉第电磁感应定律:   且                    ……2分

        得:              ……3分

(3)因为,所以金属棒进入磁场后做匀速直线运动,运动至导轨底端的时间为:。由图可知,棒被卡住1s后磁场才开始均匀变化。     ……2分

由法拉第电磁感应定律:                     ……2分

所以在0--5s时间内电路中产生的焦耳热为:

         所以          ……4分

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图甲所示,电阻不计,间距为l的平行长金属导轨置于水平面内,阻值为R的导体棒ab固定连接在导轨左端,另一阻值也为R的导体棒ef垂直放置到导轨上,ef与导轨接触良好,并可在导轨上无摩擦移动.现有一根轻杆一端固定在ef中点,另一端固定于墙上,轻杆与导轨保持平行,ef、ab两棒间距为d.若整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,且从某一时刻开始,磁感应强度B随时间t按图乙所示的方式变化.
(1)求在0~t0时间内流过导体棒ef的电流的大小与方向;
(2)求在t0-2t0时间内导体棒ef产生的热量;
(3)1.5t0时刻杆对导体棒ef的作用力的大小和方向.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?深圳二模)如图甲所示,电阻不计的光滑平行金属导轨相距L=0.5m,上端连接R=0.5Ω的电阻,下端连着电阻不计的金属卡环,导轨与水平面的夹角θ=300,导轨间虚线区域存在方向垂直导轨平面向上的磁场,其上、下边界之间的距离s=1Om,磁感应强 度B-t图如图乙所示.长为L且质量为m=0.5kg的金属棒ab的电阻不计,垂直导 轨放置于距离磁场上边界d=2.5m处,在t=O时刻由静止释放,棒与导轨始终接触良 好,滑至导轨底端被环卡住不动.g取10m/s2,求:

(1)棒运动到磁场上边界的时间;
(2)棒进人磁场时受到的安培力;
(3)在0-5s时间内电路中产生的焦耳热.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图甲所示,电阻不计的轨道MON与PRQ平行放置,ON及RQ与水平面的夹角θ=53°,水平导轨处于竖直向下的匀强磁场中,倾斜导轨处于平行轨道向下的磁场中,磁场的磁感应强度大小相同.两根相同的导体棒ab和cd分别放置在导轨上,与导轨垂直并始终接触良好.导体棒的质量m=1.0kg,R=1.0Ω,长度L=1.0m,与导轨间距相同,两导体棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5.现对ab棒施加一个方向向右、大小随乙图规律变化的力F的作用,同时由静止释放cd棒,则ab棒做初速度为零的匀加速直线运动,g取10m/s2.求:(设解题涉及过程中ab、cd两棒分别位于水平和倾斜轨道上)
(1)ab棒的加速度大小;
(2)若已知在前2s内外力做功W=30J,求这一过程中电路产生的焦耳热;
(3)求cd棒达到最大速度所需的时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,电阻不计、间隔距为l的平行长直金属导轨置于水平面内,阻值为R的导体棒ab固定连接在导轨左端,另一阻值也为R的导体棒ef垂直旋转在导轨上,ef与导轨接触良好并可在导轨上无摩擦移动。现有一根轻杆一端固定中ef中中断过程,另一端固定于墙上;轻杆与导轨保持平行,efab两棒之间距离为d。若整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,且从某一时刻开始,磁感应强度B随时间t按图乙所示的方式变化。

(1)求0 ~ t0时间内流过导体棒ef的电流大小和方向;

(2)求t0 ~ 2t0时间内导体棒ef产生的热量;

(3)分别写出0 ~ t0t0 ~ 2t0时间内轻杆受力F随时间变化的函数关系式,求出2t0时刻轻杆受力F的大小和方向。

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年辽宁师范大学附属中学高三三模理综物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图甲所示,电阻不计且间距L=lm的光滑平行金属导轨竖直放置,上端接一阻值R=2Ω的电阻,虚线OO′下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场,现将质量m=0.l kg、电阻不计的金属杆ab从OO′上方某处由静止释放,金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触且始终水平。已知杆ab进入磁场时的速度v0 =1m/s,下落0.3 m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示,g取10 m/s2 ,则

A.匀强磁场的磁感应强度为1T

B.ab杆下落0.3 m时金属杆的速度为1 m/s

C.ab杆下落0.3 m的过程中R上产生的热量为0.2 J

D.ab杆下落0.3 m的过程中通过R的电荷量为0.25 C

 

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