题目列表(包括答案和解析)
如图所示,在同一水平面内两根固定的平行光滑的金属导轨M、N相距为0.4m,在导轨上放置一根阻值为0.1Ω的导体棒ab,ab与导轨垂直,且接触良好。电阻R=0.4Ω,匀强磁场的磁感应强度为0.1T,用与导轨平行的力F拉ab,使它以v=5m/s的速度匀速向右运动,若不计其他电阻,导轨足够长,求:
(1)流过导体棒的电流的方向与大小
(2)导体棒ab两端的电势差为多少
(3)拉力F的大小
如图所示,在同一水平面内两根固定的平行光滑的金属导轨M、N相距为0.4m,在导轨上放置一根阻值为0.1Ω的导体棒ab,ab与导轨垂直,且接触良好。电阻R=0.4Ω,匀强磁场的磁感应强度为0.1T,用与导轨平行的力F拉ab,使它以v=5m/s的速度匀速向右运动,若不计其他电阻,导轨足够长,求:
(1)流过导体棒的电流的方向与大小
(2)导体棒ab两端的电势差为多少
(3)拉力F的大小
如图所示,倾角为θ=30°、足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L1=0.4m,B1=5T的匀强磁场垂直导轨平面向上。一质量m=1.6kg的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,其电阻r=1Ω。金属导轨上端连接右侧电路,R1=1Ω,R2=1.5Ω。R2两端通过细导线连接质量M=0.6kg的正方形金属框cdef,每根细导线能承受的最大拉力Fm=3.6N,正方形边长L2=0.2 m,每条边电阻r0=1Ω,金属框处在一方向垂直纸面向里、B2=3T的匀强磁场中。现将金属棒由静止释放,不计其他电阻及滑轮摩擦,取g=10m/s2。求:
(1)电键S断开时棒ab下滑过程中的最大速度vm;
(2)电键S闭合,细导线刚好被拉断时棒ab的速度v;
(3)若电键S闭合后,从棒ab释放到细导线被拉断的过程中棒ab上产生的电热Q=2J,此过程中棒ab下滑的高度h。
(19分)如图所示,正方形单匝均匀线框abcd边长L=0.4m,每边电阻相等,总电阻R=0.5Ω。一根足够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮,一端连接正方形线框,另一端连接绝缘物体P,物体P放在一个光滑的足够长的固定斜面上,斜面倾角θ=30°,斜面上方的细线与斜面平行。在正方形线框正下方有一有界的匀强磁场,上边界I和下边界II都水平,两边界之间距离也是L=0.4m。磁场方向水平且垂直纸面向里,磁感应强度大小B=0.5T。现让正方形线框的cd边距上边界I的正上方高度h=0.9m的位置由静止释放,且线框在运动过程中始终与磁场垂直,cd边始终保持水平,物体P始终在斜面上运动,线框刚好能以v=3m/s的速度进入并匀速通过磁场区域。释放前细线绷紧,重力加速度 g=10m/s2,不计空气阻力。
(1) 线框的cd边在匀强磁场中运动的过程中,c、d 间的电压是多大?
(2) 线框的质量m1和物体P的质量m2分别是多大?
(3) 在cd边刚进入磁场时,给线框施加一个竖直向下的拉力F使线框以进入磁场前的加速度匀加速通过磁场区域,在此过程中,力F做功W =0.23J,求正方形线框cd边产生的焦耳热是多少?
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