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(14分)如图,水平面内有一光滑金属导轨,其MN、PQ边的电阻不计,MP边的电阻阻值R=1.5Ω,MN与MP的夹角为135°,PQ与MP垂直,MP边长度小于1m。将质量m=2kg,电阻不计的足够长直导体棒搁在导轨上,并与MP平行。棒与MN、PQ交点G、H间的距离L=4m.空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T。在外力作用下,棒由GH处以一定的初速度向左做直线运动,运动时回路中的电流强度始终与初始时的电流强度相等。

(1)若初速度v1=3m/s,求棒在GH处所受的安培力大小FA。

(2)若初速度v2=1.5m/s,求棒向左移动距离2m到达EF所需时间Δt。

(3)在棒由GH处向左移动2m到达EF处的过程中,外力做功W=7J,求初速度v3。

 

(1)(2)(3)

【解析】

试题分析:(1)导体棒切割磁感线产生感应电动势

感应电流

金属棒受到安培力

(2)运动过程电流始终不变,而电阻不变,即感应电动势不变。初始感应电动势

所以平均感应电动势

根据几何关系可得从GH到EF,线框面积变化量

代入计算可得运动时间

(3)根据几何关系可得

根据运动过程电流不变判断电动势不变,设末速度为,则有

可得

运动过程电流

电动势

运动时间

克服安培力做功

根据动能定理有

整理可得(舍去)

考点:电磁感应

 

练习册系列答案
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两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是( )

A.波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1-A2|

B.波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1+A2

C.波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移

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C.a、c两处的磁感应强度方向相同

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B.只要气体压强不是很高就可视为理想气体

C.一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关

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一汽车从静止开始做匀加速直线运动,然后刹车做匀减速直线运动,直到停止。下列速度v和位移x的关系图象中,能描述该过程的是( )

 

 

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