(16分)如圖所示(俯視圖),相距為2L的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌一部分處在以O(shè)O'為右邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)大小為B,方向垂直導(dǎo)軌平面向下,導(dǎo)軌右側(cè)接有定值電阻R,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。在距邊界OO'為L(zhǎng)處垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬桿ab。求解以下問(wèn)題:

(1)若金屬桿ab固定在導(dǎo)軌上的初始位置.磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度在時(shí)間t內(nèi)由B均勻減小到零.求此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Ql。

(2)若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,金屬桿ab在恒力作用下由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)3L距離,其V--X的關(guān)系圖象如圖乙所示。求:

①金屬桿ab剛要離開磁場(chǎng)時(shí)的加速度大�。�

       ②此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q2。

(1)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度在時(shí)間t內(nèi)由B均勻減小到零,說(shuō)明

       此過(guò)程中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

       通過(guò)R的電流為

       此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為

       聯(lián)立求得

(2)①ab桿離起始位置的位移從L到3L的過(guò)程巾.由動(dòng)能定理可得

       ab桿剛要離開磁場(chǎng)時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)      通過(guò)R的電流為

       水平方向上受安培力F安和恒力F作用,安培力為:

       聯(lián)立⑤⑥⑦

       由牛頓第二定律可得:

       聯(lián)立④⑧⑨解得

       ②ab桿在磁場(chǎng)中由起始位置發(fā)生位移L的過(guò)程中,根據(jù)功能關(guān)系,恒力F做的功等于ab桿增加的動(dòng)能與回路產(chǎn)牛的焦耳熱之和.則

      

       聯(lián)立④⑩解得      

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

鐵路上使用一種電磁裝置向控制中心傳輸信號(hào)以確定火車的位置,磁鐵能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng),被安裝在火車首節(jié)車廂下面,如圖所示(俯視圖).當(dāng)它經(jīng)過(guò)安放在兩鐵軌間的線圈時(shí),便會(huì)產(chǎn)生一電信號(hào),被控制中心接收.當(dāng)火車以恒定速度通過(guò)線圈時(shí),表示線圈兩端的電壓隨時(shí)間變化關(guān)系的圖( �。�

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2011?河西區(qū)二模)如圖所示(俯視圖),相距為2L的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌一部分處在以O(shè)O′為右邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)大小為B,方向垂直導(dǎo)軌平面向下,導(dǎo)軌右側(cè)接有定值電阻R,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì).在距邊界OO′為L(zhǎng)處垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬桿ab.求解以下問(wèn)題:
(1)若金屬桿ab固定在導(dǎo)軌上的初始位置.磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度在時(shí)間t內(nèi)由B均勻減小到零.求此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Ql
(2)若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,金屬桿ab在恒力作用下由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)3L距離,其V--X的關(guān)系圖象如圖乙所示.求:
①金屬桿ab剛要離開磁場(chǎng)時(shí)的加速度大�。�
②此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示(俯視圖),在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一根輕桿可繞過(guò)O點(diǎn)的豎直軸在水平面內(nèi)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng),桿的兩端各固定一個(gè)小球A、B.已知A球帶電量為+q,B球帶電量為+2q,A、B兩球距O點(diǎn)的距離分別為2l、3l,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E.開始時(shí),桿平行于場(chǎng)強(qiáng)方向,現(xiàn)在A球上施加一垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向的水平恒力F,使輕桿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)30°時(shí)達(dá)到最大轉(zhuǎn)速,求:
(1)恒力F的大�。�
(2)系統(tǒng)由初始位置轉(zhuǎn)過(guò)30°的過(guò)程中,電場(chǎng)力做的功WE

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)空間內(nèi)有兩個(gè)沿豎直方向的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)I、II,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,寬度均為L(zhǎng),邊界線平行,磁場(chǎng)I豎直向下,磁場(chǎng)II豎直向上,如圖所示為俯視圖.一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的正方形導(dǎo)線框abcd放在光滑絕緣的水平面上,在水平恒力F作用下沿水平面通過(guò)兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域.線框的bc邊始終平行于磁場(chǎng)區(qū)的邊界,力F垂直于bc邊,當(dāng)bc邊進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí),線框恰以速度v0做勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)線框中的電流為i0;當(dāng)ad邊將要離開磁場(chǎng)II時(shí)線框中的電流稍小于i0,則( �。�

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)在光滑絕緣水平面上,一個(gè)電阻為0.1Ω、質(zhì)量為0.05kg的矩形金屬框abcd以10m/s的初速度滑進(jìn)一勻強(qiáng)磁場(chǎng),ab邊長(zhǎng)0.1m,如圖所示為俯視圖.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.5T,方向豎直向下,范圍足夠大.當(dāng)金屬框有一部分滑進(jìn)磁場(chǎng),產(chǎn)生了1.6J的熱量時(shí),對(duì)金屬框施加一垂直于ab邊的水平外力,使它開始做勻減速運(yùn)動(dòng)(計(jì)為t=0時(shí)刻),第3s末使金屬框的速度變?yōu)榱�,此時(shí)cd邊仍在磁場(chǎng)外.則t=1s時(shí),水平外力F的大小是
 
N,t=2s時(shí)水平外力的方向是
 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案