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如图所示,水平放置的U形金属框架,框架上放置一质量为m、电阻为R的金属杆,它可以...

如图所示,水平放置的U形金属框架,框架上放置一质量为m、电阻为R的金属杆,它可以在框架上无摩擦地滑动,框架两边相距l,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下.当杆受到水平向右恒力F后开始向右滑动,则杆从静止开始向右滑动,启动时的加速度大小______,杆可以达到的最大速度_______,杆达到最大速度时电路中每秒放出的热量__________.

 

【解析】 [1]杆受到水平向右恒力F后开始向右滑动,启动的瞬间速度为零,则没有感应电流,杆也不受安培力,由牛顿第二定律: 解得启动时的加速度大小: [2]杆向右运动后受逐渐增大的安培力而做加速度逐渐减小的变加速直线运动,当a=0时杆的速度达到最大,则有: 联立可得: [3]根据热量的定义式: 其中,,联立可得:  
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如图所示,金属棒长为,电阻为,以的速度向右匀速运动,金属框架左端连有一个阻值为的电阻,框架本身电阻不计,匀强磁场的磁感应强度,则棒上感应电动势的大小为________V,方向是_____________;棒两端的电压______V,金属棒向右滑行的过程中,电阻R上产生的热量为_____________J.

 

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如图所示,正方形线框边长为a,电阻为,匀强磁场磁感应强度为B,宽度为b,线框以速度v匀速通过磁场区域.

1)若,当线框第一根边进入磁场中时____________,为维持其匀速运动所需外力______,外力的功率_______;当第二根边也进入磁场后线圈中感应电流______,把线框拉过磁场过程中外力做的功_______,把线框拉进磁场过程中,通过导体横截面的电荷量_______,线框产生的热量为_________.

2)若,把线框拉过磁场过程中,外力做功_______.

 

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如图所示,光滑导轨间距,电阻为质量是的金属棒,金属棒电阻不计,垂直纸面的匀强磁场的磁感应强度,当棒向右以恒定的速度运动时,流过棒的电流大小为_____________,棒受到的安培力的大小为______,棒两端的电压为______.

 

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如图,平面直角坐标系xOy的第II象限内存在沿x轴负方向的匀强电场,一质量为m、电荷量为q的带负电粒子(不计重力),从x轴上的(-L0)点,以大小为v0的速度沿y轴正方向射入电场,通过电场后从y轴上的C02L)点进入第I象限。

1)求电场强度大小E

2)若第I象限内存在方向垂直于坐标平面向里的匀强磁场,则上述粒子经磁场偏转后将从x轴上的 D2L0)点进入第IV象限。求该磁场的磁感应强度大小B

3)若第I象限仅在某区域内存在大小仍为B,方向垂直于坐标平面向外的矩形匀强磁场,则上述粒子经磁场偏转后将从x轴上D点垂直进入第IV象限,求该矩形磁场区域的最小面积。

 

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如图,一固定的绝缘光滑轨道由水平直杆和竖直面内的半圆环杆在B点相切构成,半圆环杆的半径为R,直杆足够长,其中AB段长度为4R;在直杆上方、半圆环杆的直径BC 左侧存在方向水平向左的匀强电场。一电荷量为qq > 0)、质量为m的小环套在直杆上,从A点以水平向右的初速度向右运动,经B点后,恰好能通过轨道的最高点C。已知场强大小为,重力加速度为g,小环通过B点时速率不变。求:

1)带电小环在A点时的初速度大小;

2)带电小环回到水平轨道上的落点位置。

 

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