如图所示,水平面上有两根光滑金属导轨平行固定放置,导轨的电阻不计,间距为l=0.5m,左端通过导线与阻值R=3Ω的电阻连接,右端通过导线与阻值为RL=6Ω的小灯泡L连接,在CDEF矩形区域内有竖直向上,磁感应强度B=0.2T的匀强磁场.一根阻值r=0.5Ω、质量m=0.2kg的金属棒在恒力F=2N的作用下由静止开始从AB位置沿导轨向右运动,经过t=1s刚好进入磁场区域.求金属棒刚进入磁场时:
(1)金属棒切割磁场产生的电动势;
(2)小灯泡两端的电压和金属棒受安培力.
如图(a)所示,水平放置的两根平行金属导轨,间距L=0.3m.导轨左端连接R=0.6 的电阻,区域abcd内存在垂直于导轨平面B=0.6T的匀强磁场,磁场区域宽D="0.2" m.细金属棒A1和A2用长为2D=0.4m的轻质绝缘杆连接,放置在导轨平面上,并与导轨垂直,每根金属棒在导轨间的电阻均为t="0.3",导轨电阻不计,使金属棒以恒定速度r="1.0" m/s沿导轨向右穿越磁场,计算从金属棒A1进入磁场(t=0)到A2离开磁场的时间内,不同时间段通过电阻R的电流强度,并在图(b)中画出
.
如图所示,一通电直导线沿y轴放置,沿y轴正方向通有电流I.已知离y轴x处的磁感应强度.有一线圈静置在磁场中,其单位长度的电阻为r0.
(1)当线圈以速度v向x轴正方向运动时,求瞬时电流i;
(2)求此时电流I与i之间的相互作用力F的大小.
一金属导线单位长度的电阻为ρ,折成等腰三角形,直角边长为a,在时刻从图所示位置开始以匀速v,进入以规律变化的均匀磁场中,其中k为大于零的常数,当三角形的水平直角边进入一半时,求:
(1)导线内的动生电动势;
(2)导线内的感生电动势;
(3)导线内的电流强度.
如图所示,粗糙斜面的倾角,斜面上直径的圆形区域内存在着垂直于斜面向下的匀强磁场(图中只画出了磁场区域,未标明磁场方向),一个匝数为的刚性正方形线框abcd,边长为0.5m,通过松弛的柔软导线与一个额定功率的小灯泡L相连,圆形磁场的一条直径恰好过线框bc边,已知线框质量,总电阻,与斜面间的动摩擦因数,灯泡及柔软导线质量不计,从时刻起,磁场的磁感应强度按的规律变化,开始时线框静止在斜面上,T在线框运动前,灯泡始终正常发光,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,.
(1)求线框静止时,回路中的电流I;
(2)求在线框保持不动的时间内,小灯泡产生的热量Q;
(3)若线框刚好开始运动时即保持磁场不再变化,求线框从开始运动到bc边离开磁场的过程中通过小灯泡的电荷量q.(柔软导线及小灯泡对线框运动的影响可忽略,且斜面足够长)
如图所示,光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距L,在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻,在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒ab垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距.现用一个水平向右的力F拉棒ab,使它由静止开始运动,棒ab离开磁场前已做匀速直线运动,棒ab与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图,已知.求:
(1)棒ab离开磁场右边界时的速度;
(2)棒ab通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能;
(3)满足什么条件时,棒ab进入磁场后一直做匀速运动.