题目列表(包括答案和解析)
如图所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间连有一段倾角为θ的光滑倾斜导轨,其下端用一光滑小圆弧与右端的水平导轨相接,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上.斜面导轨所在区域无磁场,右段水平区域存在恒定的、竖直向下的匀强磁场B2,其磁感应强度B2待求.左段水平区域存在均匀分布但随时间线性变化的、竖直向上的匀强磁场B1,其磁感应强度随时间变化的规律为,式中B0和k都是已知常数.在斜面轨道顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路.设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g.
(1)问金属棒在倾斜面轨道上滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?
(2)求金属棒在倾斜轨道上滑动的时间内,回路中感应电流产生的焦耳热量;
(3)若在金属棒滑到倾斜轨道底端进入匀强磁场B2后刚好做匀速运动,求磁场的磁感应强度B2的大小.
如图所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间连有一段倾角为θ的光滑倾斜导轨,其下端用一光滑小圆弧与右端的水平导轨相接,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上.斜面导轨所在区域无磁场,右段水平区域存在恒定的、竖直向下的匀强磁场B2,其磁感应强度B2待求.左段水平区域存在均匀分布但随时间线性变化的、竖直向上的匀强磁场B1,其磁感应强度随时间变化的规律为,式中B0和k都是已知常数.在斜面轨道顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路.设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g.
(1)问金属棒在倾斜面轨道上滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?
(2)求金属棒在倾斜轨道上滑动的时间内,回路中感应电流产生的焦耳热量;
(3)若在金属棒滑到倾斜轨道底端进入匀强磁场B2后刚好做匀速运动,求磁场的磁感应强度B2的大小.
如图所示,水平金属导轨MN、PQ固定于同一竖直平面上,高度差为3L,左端与水平放置的平行极板相连接,长方形区域Ⅰ、区域Ⅱ存在垂直导轨平面的匀强磁场,两磁场区域的宽度分别为L、2L,Ⅱ区磁感应强度大小是Ⅰ区的3倍. 金属杆CD在外力作用下能保持竖直状态,紧贴导轨匀速滑行,且与导轨接触良好. 当CD杆以2v0的速度水平向右进入Ⅰ区的磁场时,两极板中有一质量为m的带电油滴恰能平衡. 现让CD杆以v0的速度匀速通过两个磁场区域,杆刚进入Ⅰ区的磁场时,释放油滴,如果只考虑CD杆在两磁场区的过程,设油滴不会落到极板上,重力加速度为g. 求全过程:
①油滴能达到的最大速度vm;②电场力对油滴做的功W.
如图所示,水平金属导轨MN、PQ固定于同一竖直平面上,高度差为3L,左端与水平放置的平行极板相连接,长方形区域Ⅰ、区域Ⅱ存在垂直导轨平面的匀强磁场,两磁场区域的宽度分别为L、2L,Ⅱ区磁感应强度大小是Ⅰ区的3倍. 金属杆CD在外力作用下能保持竖直状态,紧贴导轨匀速滑行,且与导轨接触良好. 当CD杆以2v0的速度水平向右进入Ⅰ区的磁场时,两极板中有一质量为m的带电油滴恰能平衡. 现让CD杆以v0的速度匀速通过两个磁场区域,杆刚进入Ⅰ区的磁场时,释放油滴,如果只考虑CD杆在两磁场区的过程,设油滴不会落到极板上,重力加速度为g. 求全过程:
(1)油滴能达到的最大速度vm;(2)电场力对油滴做的功W.
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