题目列表(包括答案和解析)
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(09年普陀区期末)(10分)如图所示,匀强磁场的磁感强度B=0.8T,竖直向下穿过水平放置的矩形线框MNPQ,MN=PQ=2m,MP=NQ=1m,ab是用与线框相同的导线制成,它们单位长度的电阻R0=0.1/m,不计摩擦。ab杆从MP处开始以v=5m/s 的速度向右匀速滑动。
(1)关于ab杆两端的电势差的讨论:
某同学认为:ab杆两端的电势差Uab就是路端电压,ab杆匀速切割磁感线时,感应电动势大小恒定,且内电阻r大小不变。当ab杆滑至线框正中间时,外电路电阻最大,此时,Uab有最大值,也即Uab的值是先变大后变小。你认为该同学的判断是否正确?若他判断错误,你重新分析,并确定Uab的大小:若他的判断正确,请算出Uab的最大值。
(2)关于线框MNPQ的电功率P的讨论:
某同学认为:既然ab杆滑至线框正中间时,路端电压最大,此时线框MNPQ的电功率P也最大,所以P的值是先变大后变小。
你认为该同学的判断是否正确?请作出评价,并说明理由。(不需要定量计算。)
两根平行金属导轨固定倾斜放置,与水平面夹角为37°,相距d=0.5 m,a、b间接一个电阻为R=1.5 Ω.在导轨上c、d两点处放一根质量m=0.05 kg的金属棒,bc长L=1 m,金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5.金属棒与导轨接触点间电阻r=0.5 Ω, 金属棒被两个垂直于导轨的木桩顶住而不会下滑,如图甲所示.在金属导轨区域加一个垂直导轨斜向下的匀强磁场,磁场随时间的变化关系如图乙所示.重力加速度g=10 m/s2.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).求:
(1)0~1.0 s内回路中产生的感应电动势大小;
(2)t=0时刻,金属棒所受的安培力大小;
(3)在磁场变化的全过程中,若金属棒始终没有离开木桩而上升,则图乙中t0的最大值;
(4)通过计算在图中画出0~t0max内金属棒受到的静摩擦力随时间的变化图象.
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