如图1所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下、磁感应强度为B0的匀强磁场中，...

如图1所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下、磁感应强度为B0的匀强磁场中，导线框两平行导轨间距为l，左端接一电动势为E0、内阻不计的电源．一质量为m、电阻为r的导体棒MN垂直导线框放置并接触良好．闭合开关S，导体棒从静止开始运动．忽略摩擦阻力和导线框的电阻，平行轨道足够长．请分析说明导体棒MN的运动情况，在图2中画出速度v随时间t变化的示意图；并推导证明导体棒达到的最大速度为

导体棒做加速度逐渐减小的加速运动，达到最大速度时，加速度a=0；【解析】导体棒在向右运动的过程中会切割磁感线产生感应电动势，与回路中的电源形成闭合回路，根据闭合电路的欧姆定律求得电流，结合牛顿第二定律判断出速度的变化；【解析】闭合开关s后，线框与导体棒组成的回路中产生电流，导体棒受到安培力开始加速运动，假设某一时刻的速度为v，此时导体棒切割产生的感应电动势为初始阶段回路中的电流为：导体棒受到的安培力为，方向水平向右因此,导体棒的加速度为，方向水平向右，即与v方向相同，随速度的增加，加速度减小，但仍与v同方向，因此，导体棒做加速度逐渐减小的加速运动，达到最大速度时，加速度a=0，即有：，解得图象为

复制答案

考点分析：

相关试题推荐

一个小型水力发电站，发电机输出电压U0=250V，内电阻可以忽略不计，最大输出功率为Pm=30kW，它通过总电阻R线=2.8的输电线直接向远处的居民区供电。设居民区所有用电器都是额定电压U用=220V的白炽灯，总功率为P用=22kW，忽略灯丝发光后电阻随温度的变化。

（1）当居民区的电灯全部使用时，电灯两端的电压是多少伏?发电机实际输出的电功率多大?

（2）若采用高压输电，在发电机端用升压变压器，在用户端用降压变压器，且不计变压器和用户线路的损耗。已知用户变压器的降压比为40：l，当全部用户电灯正常发光时，输电线上损耗的功率多大?

查看答案

如图所示，长L=1.0m，阻值r=0.3、质量m=0.1kg的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面的两条平行光滑金属导轨上。导轨间距也是1.0 m，与金属棒接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有R=0.5的电阻，量程为0～3.0A的电流表串接在一条导轨上，量程为0～1.0V的电压表跨接在R两端。垂直导轨平面的匀强磁场竖直向下，现以向右的恒定外力F使CD向右运动，当其以速度v=2m/s匀速滑动时，观察到电路中有一个电表正好满偏，另一个未满偏。问：

（1）此时满偏的是什么表?为什么?

（2）磁感应强度B的大小；

（3）拉动金属棒的外力F的大小。

查看答案

如图所示，位于竖直平面内的矩形金属线圈，边长Ll=0.40m、L2=0.25m，其匝数n=100匝，总电阻r=1.0，线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D（集流环）焊接在一起，并通过电刷和R=3.0的定值电阻相连接。线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度B=1.0T，在外力驱动下线圈绕竖直固定中心轴O1O2匀速转动，角速度=2.0rad/s。求：

（1）电阻R两端电压的最大值；

（2）从线圈通过中性面（即线圈平面与磁场方向垂直的位置）开始计时，经过周期通过电阻R的电荷量；

（3）在线圈转动一周的过程中，整个电路产生的焦耳热。（本问保留3位有效数字）

查看答案

如图，不计电阻的U形导轨水平放置，导轨宽l=0.5m，左端连接阻值为0.4的电阻R，在导轨上垂直于导轨放一电阻为0.1的导体棒MN，并用水平轻绳通过定滑轮吊着质量为m=2.4g的重物，图中L=0.8m，开始重物与水平地面接触并处于静止，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感强度B0=0.5T，并且按=0.1（T/s）的规律增大，不计摩擦阻力，（g=10m/s2）求：