11. 如图甲.相距为L的光滑平行金属导轨水平放置.导轨一部分处在垂直导轨平面的匀强磁场中.oo/为磁场边界.磁感应强度为B.导轨右侧接有定值电阻R.导轨电阻忽略不计.在距oo/为L处垂直导轨放置一质量为m.电阻不计的金属杆ab. (1)若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动.其速度-位移的关系图象如图乙所示.则在此过程中电阻R上产生的电热Q1是多少?ab杆在离开磁场前瞬间的加速度为多少? (2)若a b杆固定在导轨上的初始位置.磁场按Bt=Bcosωt规律由B减小到零.在此过程中电阻R上产生的电热为Q2.求ω的大小. 解:(1)ab杆在位移L到3L的过程中.由动能定理 F(3L-L)= ab杆在磁场中发生L过程中.恒力F做的功等于ab杆增加的动能和回路产生的电能 FL= 解得 ab杆在离开磁场前瞬间.水平方向上受安培力F安和外力F作用.加速度a. 解得 (2)当磁场按Bt=Bcos t规律变化时.闭合回路的磁通量Φ的变化规律为 Φ==Bcosωt=BL2cosωt 该过程中穿过线圈的磁通量.与线圈在磁场中以角速度ω匀速转动规律相同.因此回路中产生交流电. 电动势最大值 Em=BωL2 磁场减小到零.相当于线圈转过90°.经历四分之一周期.过程中产生的电热 Q2= T= 解得 感悟与反思: 本题学生入手不易.主要是对所给图象不理解.但细一分析.后一段匀变速运动的分析是突破口.再往前推.题目就容易多了.第二问巧妙设计了交流电.学生不易辨别.解法又两种.一是如题所述.二是对磁通量求导的方法得出电动势为交变电动势.显然第一种方法较好.这种解法并不超纲. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(2008?黄冈一模)如图甲,相距为L的光滑平行金属导轨水平放置,导轨一部分处在垂直导轨平面的匀强磁场中,oo′为磁场边界,磁感应强度为B,导轨右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计.在距oo′为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab.

(1)若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动,其速度-位移的关系图象如图乙所示,则在此过程中电阻R上产生的电热Q1是多少?ab杆在离开磁场前瞬间的加速度为多少?
(2)若a b杆固定在导轨上的初始位置,磁场按Bt=Bcosωt规律由B减小到零,在此过程中电阻R上产生的电热为Q2,求ω的大小.

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如图甲,相距为L的光滑平行金属导轨水平放置,导轨一部分处在垂直导轨平面的匀强磁场中,oo/为磁场边界,磁感应强度为B,导轨右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计。在距oo/L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab

(1)若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动,其速度-位移的关系图象如图乙所示,则在此过程中电阻R上产生的电热Q1是多少?ab杆在离开磁场前瞬间的加速度为多少?

(2)若a b杆固定在导轨上的初始位置,磁场按Bt=Bcosωt 规律由B减小到零,在此过程中电阻R上产生的电热为Q2,求ω的大小。

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如图甲,相距为L的光滑平行金属导轨水平放置,导轨一部分处在垂直导轨平面的匀强磁场中,oo′为磁场边界,磁感应强度为B,导轨右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计.在距oo′为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab.

(1)若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动,其速度-位移的关系图象如图乙所示,则在此过程中电阻R上产生的电热Q1是多少?ab杆在离开磁场前瞬间的加速度为多少?
(2)若a b杆固定在导轨上的初始位置,磁场按Bt=Bcosωt规律由B减小到零,在此过程中电阻R上产生的电热为Q2,求ω的大小.

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如图甲,相距为L的光滑平行金属导轨水平放置,导轨一部分处在垂直导轨平面的匀强磁场中,oo′为磁场边界,磁感应强度为B0,导轨右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计。在距oo′为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。求:

甲                                             乙

(1)若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动,其速度—位移的关系图象如下图乙所示,则在此过程中电阻R上产生的电热Q1是多少?ab杆在离开磁场前瞬间的加速度为多少?(图乙中的v1、v2为已知条件)

(2)若ab杆固定在导轨上的初始位置,磁场按Bt=B0cosωt规律由B0减小到零,在此过程中电阻R上产生的电热为Q2,求ω的大小。

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如图,在相距为L的光滑的足够长的水平轨道上放有一金属杆AB,在光滑的倾斜轨道上放有另一个质量为的金属杆CD,金属杆与轨道接触良好,整个回路电阻为R,倾斜轨道与水平面夹角为。有一一个与水平轨道平面垂直、方向向下、磁感应强度为B1的匀强磁场;有另一个与倾斜轨道平面垂直、磁感应强度为B2的匀强磁场。为了使CD能够静止,金属杆船在外力F作用下向左匀速运动,试问:

(1)匀强磁场B2的方向;

(2)通过CD杆的电流大小;

(3)外力F的功率是多大?

 

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