如圖(a)所示,足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平放置,間距為L=0.2m,N、Q兩端間接有電阻R0=0.2Ω,導(dǎo)體棒ef垂直放置在導(dǎo)軌上,接觸良好。導(dǎo)軌間等腰直角三角形區(qū)域abc內(nèi)有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場,ab垂直于導(dǎo)軌,且a在MN上,b在PQ上,導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。從t=0開始,三角形區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t變化規(guī)律如圖(b)所示,同一時(shí)刻,導(dǎo)體棒以速度v0=0.2m/s從左向右勻速運(yùn)動(dòng),4s后剛好進(jìn)入磁場,進(jìn)入磁場后導(dǎo)體棒在外力F作用下保持速度大小不變做直線運(yùn)動(dòng)。求:
(1)導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場前,電阻R0產(chǎn)生的熱量;
(2)導(dǎo)體棒通過三角形區(qū)域abc過程中,導(dǎo)體棒中的電動(dòng)勢e與時(shí)間t的關(guān)系式及外力F的最大值。
【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過程中的能量類問題;電磁感應(yīng)過程中的動(dòng)力學(xué)類問題;導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢;電磁感應(yīng)過程中的電路類問題.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:4引用:2難度:0.5
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1.如圖所示,電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌由直窄軌AB、CD以及直寬軌EF、GH組合而成,窄軌和寬軌均處于同一水平面內(nèi),AB、CD等長且與EF、GH均相互平行,BE、GD等長、共線,且均與AB垂直,窄軌間距為
,寬軌間距為L。窄軌和寬軌之間均有豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。由同種材料制成的相同金屬直棒a、b始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,棒長為L、質(zhì)量為m、電阻為R。初始時(shí)b棒靜止于導(dǎo)軌EF段某位置,a棒從AB段某位置以初速度v0向右運(yùn)動(dòng),且a棒距窄軌右端足夠遠(yuǎn),寬軌EF、GH足夠長。下列判斷正確的是( ?。?/h2>L2發(fā)布:2024/12/20 1:30:2組卷:335引用:3難度:0.3 -
2.如圖所示,兩水平虛線間存在垂直于紙面方向的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,邊長為h的正方形導(dǎo)體框由虛線1上方無初速度釋放,在釋放瞬間ab邊與虛線1平行且相距h。已知導(dǎo)體框的質(zhì)量為m,總電阻為r,重力加速度為g,cd邊與兩虛線重合時(shí)的速度大小均為v=
,忽略空氣阻力,導(dǎo)體框在運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),則( ?。?/h2>2gh2發(fā)布:2024/12/19 8:30:1組卷:346引用:2難度:0.4 -
3.某校物理學(xué)習(xí)興趣小組對英國偉大的物理學(xué)家法拉第幾十年如一日地研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的精神十分欽佩,在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)一章的內(nèi)容后,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的簡單裝置來研究電磁感應(yīng)的相關(guān)知識(shí),圖中光滑金屬導(dǎo)軌ab、ac成37°角固定放置在水平面上,在導(dǎo)軌上放置一根質(zhì)量為m的金屬桿,與導(dǎo)軌交于M、N兩點(diǎn),且MN間的距離為L0,導(dǎo)軌和金屬桿是用同種材料制成的,單位長度的電阻均為R0。整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。在外力作用下,導(dǎo)體棒由MN處運(yùn)動(dòng)到虛線位置(導(dǎo)體棒和ac始終保持垂直),該過程中導(dǎo)體棒的速度的倒數(shù)隨位移變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,在這個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中( ?。?br />
發(fā)布:2024/12/20 12:0:2組卷:76引用:1難度:0.4
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