满分5 > 高中物理试题 >

如图,竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L,在M点和P点间接一个阻值为R的...

如图,竖直放置的光滑平行金属导轨MNPQ相距L,在M点和P点间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间 OO1O1′O′ 矩形区域内有垂直导轨平面向里、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m,电阻为r的导体棒ab垂直搁在导轨上,与磁场上边边界相距d0.现使ab棒由静止开始释放,棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好的接触且下落过程中始终保持水平,导轨电阻不计).重力加速度为g.求:

1.ab在离开磁场下边界时的速度;

2.ab在通过磁场区的过程中产生的焦耳热;

3.试分析讨论ab棒进入磁场后可能出现的运动情况.

 

1. 2. 3.见解析 【解析】 (1)设ab棒离开磁场边界前做匀速运动的速度为v,产生的电动势为 E =" BLv " ① (1分) 电路中电流 I =②(1分) 对ab棒,由平衡条件得 mg-BIL =" 0 " ③ (1分) 联立①②③式解得 v =(1分) (2) 由能量守恒定律:mg(d0+ d) = E电+mv2④ (2分) 解得: (2分) (3)设棒刚进入磁场时的速度为v0,由mgd0=mv02,得v0=(1分) 棒在磁场中匀速时速度为v =(1分)则: ①当v0=v,即d0=时,棒进入磁场后做匀速直线运动 (1分) ②当v0< v,即d0<时,棒进入磁场后做先加速后匀速直线运动(1分) ③当v0>v,即d0>时,棒进入磁场后做先减速后匀速直线运动 (1分)
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

两根光滑的长直金属导轨M NM′ N′平行置于同一水平面内,导轨间距为l,电阻不计,MM′处接有如图所示的电路,电路中各电阻的阻值均为R,电容器的电容为C.长度也为l、阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置,导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中.ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触,在运动距离为s的过程中,整个回路中产生的焦耳热为Q.求

1ab运动速度v的大小;

2)电容器所带的电荷量q

 

查看答案

如图所示,质量为m、边长为L的正方形线框,从有界匀强磁场上方高h处由静止自由下落,线框的总电阻为R,磁感应强度为B的匀强磁场宽度为2L线框下落过程中,ab边始终与磁场边界平行且处于水平方向。已知ab边刚穿出磁场时线框恰好做匀速运动,求:

(1)cd边刚进入磁场时线框的速度大小;

(2)线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热。

 

查看答案

如图所示,ABCD区域中存在一个垂直纸面向里的有界匀强磁场,磁感应强度为BBC边距地面高度正方形绝缘线圈MNPQ竖直放置,质量为m,边长为L,总电阻为RPQ边与地面动摩擦因数为μ,在水平力F的作用下向右作直线运动通过磁场区域,下列说法正确的是

A.线圈进入磁场过程中感应电流的方向沿QMNP

B.线圈MN边完全处于磁场中运动时,MQ两点间电势差为0

C.线圈进入磁场的过程中通过线圈导线某截面的电量为

D.线圈进入磁场过程中若,则线圈将以速度v做匀速直线运动

 

查看答案

如图所示,两个有界匀强磁场,磁感应强度大小分别为B2B,方向分别垂直纸面向里和向外,其宽度均为L,距磁场区域的左侧L处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直,线框一边平行于磁场边界,现用外力F使线框以图示方向的速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定:线框中电流沿逆时针方向时的电动势E为正,磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ为正,外力F向右为正.则以下关于线框中的磁通量Φ、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化的图象中正确的是(  )

A. B. C. D.

 

查看答案

在如图甲、乙、丙中,除导体棒ab可动外,其余部分均固定不动,甲图中的电容器C原来不带电.设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略,导体棒和导轨间的摩擦也不计,图中装置均在水平面面内,且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中,导轨足够长.现给导体棒ab一个向右的初速度v0,在甲、乙、丙三种情形下导体棒ab的最终运动状态是(   )

A.三种情形下导体棒ab最终都做匀速运动

B.甲、丙中,ab棒最终将以不同速度做匀速运动;乙中,ab棒最终静止

C.甲、丙中,ab棒最终将以相同速度做匀速运动;乙中,ab棒最终静止

D.三种情形下导体棒ab最终都做静止

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.