相距2m的兩平行金屬導軌MN、PQ固定在水平面上，兩導軌左端連接阻值為3Ω的電阻R．導軌所在處的空間分布一系列磁場區(qū)域，如圖甲所示，每個磁場區(qū)的寬度和相鄰磁場區(qū)的間距均為1.5m,每個磁場區(qū)內(nèi)的磁場均為勻強磁場，磁場方向垂直軌道平面，磁感應強度從左到右依次記為B1、B2、B3、……、Bn，B1隨時間變化的圖象如圖乙所示，其它磁場保持不變，規(guī)定磁場方向豎直向下為正方向。一質(zhì)量為0.5kg、阻值為3Ω的導體棒垂直放置于導軌左端，在垂直于導體棒的水平恒定拉力作用下，從靜止開始向右運動，經(jīng)過時間0.2s離開B1磁場，離開時速度為10m/s,此時撤去拉力，導體棒繼續(xù)向右運動。已知在無磁場區(qū)導體棒與導軌之間的動摩擦因數(shù)為0.5，有磁場區(qū)導軌光滑，導體棒在磁場區(qū)內(nèi)的運動均為勻速運動（B1磁場區(qū)除外），最終穿過Bn磁場區(qū)后停下。不計導軌電阻，求：
（1）導體棒在B1磁場區(qū)運動過程中受到的拉力大小；
（2）最后穿過的磁場區(qū)Bn的n值及其磁感應強度大?。?br />（3）導體棒在整個運動過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復制發(fā)布。
發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：212引用：1難度：0.3
相似題
-
1．半徑為R的金屬圓環(huán)水平固定，電阻忽略不計。圓環(huán)內(nèi)存在與環(huán)面垂直的勻強磁場，磁感應強度為B。導體棒長為L（L＞2R），其單位長度電阻值為r。圖（a）中導體棒與圓環(huán)相切于O1點，t=0時刻起，從圖示位置以速度v勻速向右運動，棒始終與速度方向垂直。圖（b）中導體棒與圓環(huán)相切于O2點，t=0時刻起，以O(shè)2點為軸從圖示位置起在水平面內(nèi)順時針勻速轉(zhuǎn)過180°，角速度為ω；導體棒掃過整個環(huán)面時與環(huán)接觸良好。
（1）分析說明圖（a）中導體棒掃過整個環(huán)面過程中流過導體棒的電流變化情況；
（2）求圖（b）中導體棒兩端產(chǎn)生的感應電動勢E與時間t的關(guān)系式；
（3）若圖（a）、圖（b）中導體棒掃過整個環(huán)面所用時間相同，試比較兩種情況中導體棒運動到虛線（圓環(huán)上直徑位置）處，流過兩導體棒的感應電流大小。發(fā)布：2024/12/30 1:0:6組卷：98引用：2難度：0.7 -
2．如圖甲所示，在水平面上有一豎直向下的足夠?qū)挼木匦蝿驈姶艌鰠^(qū)域，磁感應強度B0=0.2T，區(qū)域長度L=3m,在緊靠磁場的左邊界處的水平面上放置一正方形線框，匝數(shù)n=10，邊長a=1m,線框電阻R=1Ω，質(zhì)量m=1kg。現(xiàn)在線框上作用一水平恒力F，使線框從靜止開始向右進入磁場中，已知恒力F的大小為10N，線框與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，整個線框完全進入磁場前已經(jīng)勻速運動，g=10m/s2。當線框剛?cè)窟M入磁場開始計時，磁場即以如圖乙所示規(guī)律變化。下列說法正確的是（ ?。?br />
發(fā)布：2024/12/29 23:30:1組卷：146引用：3難度：0.5 -
3．如圖，空間某區(qū)域內(nèi)存在沿水平方向的勻強磁場，一正方形閉合金屬線框自磁場上方某處釋放后穿過磁場，整個過程線框平面始終豎直，線框邊長小于磁場區(qū)域上下寬度。以線框剛進入磁場時為計時起點，下列描述線框所受安培力F隨時間t變化關(guān)系的圖中，不正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：232引用：3難度：0.7
相關(guān)試卷