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如图,两固定的绝缘斜面倾角均为θ,上沿相连.两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(...

如图,两固定的绝缘斜面倾角均为θ,上沿相连.两细金属棒ab(仅标出a)cd(仅标出c)长度均为L,质量分别为2mm;用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca,并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上,使两金属棒水平.右斜面上存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上.已知两根导线刚好不在磁场中,回路电阻为R,两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g.已知金属棒ab匀速下滑.求:

(1)作用在金属棒ab上的安培力的大小;

(2)金属棒运动速度的大小.

 

(1)mg(sin θ–3μcos θ) (2)(sin θ–3μcos θ) 【解析】试题分析:(1)设导线的张力的大小为T,右斜面对ab棒的支持力的大小为N1,作用在ab棒上的安培力的大小为F,左斜面对cd棒的支持力大小为N2。对于ab棒,由力的平衡条件得 2mgsin θ=μN1+T+F① N1="2mgcos" θ② 对于cd棒,同理有 mgsinθ+μN2=T③ N2=mgcosθ④ 联立①②③④式得 F="mg(sin" θ–3μcos θ)⑤ (2)由安培力公式得 F=BIL⑥ 这里I是回路abdca中的感应电流。ab棒上的感应电动势为 ε=BLv⑦ 式中,v是ab 棒下滑速度的大小。由欧姆定律得 I=⑧ 联立⑤⑥⑦⑧式得 v="(sin" θ–3μcos θ)⑨ 【学科网考点定位】导体切割磁感线、共点力平衡 【名师点睛】本题是电磁感应与电路、力学相结合的综合题,应用E=BLv、欧姆定律、安培力公式、共点力作用下的平衡即可正确解题。解决本题时,还要特别注意cd 棒的重力沿斜面的分力和滑动摩擦力的影响。  
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考点分析:
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如图所示,质量m0.016kg、长L0.5m,宽d0.1m,电阻R0.4Ω的矩形线圈,从h15m高处自由下落,进入一个匀强磁场,当线圈的下边刚进入磁场时,线圈恰好做匀速直线运动,已知线圈cd边通过磁场所用的时间t0.15s. 求:

(1)磁场的磁感应强度B

(2)磁场区域的高度h2(g10m/s2)

 

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导体棒MN的电阻R2 Ω,质量m0.1kg,长L0.5m,导体棒架在光滑的金属框架上,金属框架与水平面的夹角为30°,如图所示,它们处于磁感应强度B1T的匀强磁场中,磁场方向与框架平面垂直.1s后导体棒沿斜面向上滑行的距离是3m时,MN刚好获得稳定的速度,电动机牵引棒时,电压表、电流表的读数分别为5V1A,电动机内阻r,不计框架电阻及一切摩擦,求:

(1)导体棒能达到的稳定速度;

(2)导体棒上产生的热量.

 

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如图是探究电磁感应的产生条件实验的器材及示意图.

(1)在图中用实线代替导线把它们连成实验电路.

(2)由哪些操作可以使电流表的指针发生偏转

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________.

(3)假设在开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏转,则当螺线管A向上拔出的过程中,灵敏电流计的指针向________(”)偏转.

 

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如图甲所示,电阻不计且间距L1m的光滑平行金属导轨竖直放置,上端接一阻值R的电阻,虚线OO下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场.现将质量m0.1kg、电阻不计的金属杆abOO上方某处由静止释放,金属杆ab在下落的过程中与导轨保持良好接触且始终水平,已知金属杆ab进入磁场时的速度v01m/s,下落0.3m的过程中加速度a与下落距离h的关系图像如图乙所示,g10m/s2,则(  )

A. 匀强磁场的磁感应强度为2T

B. 金属杆ab下落0.3m时的速度为1m/s

C. 金属杆ab下落0.3m的过程中R上产生的热量为0.2J

D. 金属杆ab下落0.3m的过程中通过R的电荷量为0.25C

 

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如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B,方向相反且垂直纸面,MNPQ为其边界,OO为其对称轴.一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd,回路在纸面内以恒定速度v0向右运动,当运动到关于OO对称的位置时(  )

A. 穿过回路的磁通量为零

B. 回路中感应电动势大小为2BLv0

C. 回路中感应电流的方向为顺时针方向

D. 回路中ab边与cd边所受安培力方向相同

 

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