如圖甲,在水平面固定間距為L(zhǎng)=2m的兩平行金屬導(dǎo)軌,兩導(dǎo)軌左端連接有阻值為R=2Ω的電阻,右端與水平地面成θ=30°向上傾斜。兩導(dǎo)軌水平段虛線區(qū)域?qū)挾萀=2m、長(zhǎng)度x=1m內(nèi)存在方向垂直導(dǎo)軌平面向上如圖乙所示變化磁場(chǎng)。兩導(dǎo)軌傾斜段虛線abcd區(qū)域存在大小為B1=102T,方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?,F(xiàn)有一根長(zhǎng)度為2m、電阻r=2Ω、m=1kg的金屬棒,在t=0時(shí)刻從距ab邊界上方0.1m處?kù)o止釋放,t=1.2s時(shí)金屬棒在磁場(chǎng)B1中速度恰好達(dá)到最大,t=1.3s時(shí)金屬棒剛好離開(kāi)磁場(chǎng)B1。在金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,棒始終與導(dǎo)軌接觸良好,且保持與導(dǎo)軌垂直,不計(jì)導(dǎo)軌電阻及摩擦,重力加速度大小g取10m/s2.求:
(1)金屬棒到達(dá)磁場(chǎng)ab邊界時(shí)的速度;
(2)金屬棒在磁場(chǎng)B1中的最大速度及剛達(dá)到最大速度時(shí)金屬棒兩端電壓U;
(3)已知金屬棒3.2s時(shí)還未到達(dá)磁場(chǎng)B2,磁場(chǎng)B2隨時(shí)間變化如圖所示,則2.2s到3.2s時(shí)間內(nèi)流過(guò)金屬棒的電荷量及金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱Q。
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【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過(guò)程中的能量類問(wèn)題;導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式.
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/9/29 0:0:1組卷:218引用:2難度:0.5
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1.如圖所示,電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌由直窄軌AB、CD以及直寬軌EF、GH組合而成,窄軌和寬軌均處于同一水平面內(nèi),AB、CD等長(zhǎng)且與EF、GH均相互平行,BE、GD等長(zhǎng)、共線,且均與AB垂直,窄軌間距為
,寬軌間距為L(zhǎng)。窄軌和寬軌之間均有豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。由同種材料制成的相同金屬直棒a、b始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,棒長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、電阻為R。初始時(shí)b棒靜止于導(dǎo)軌EF段某位置,a棒從AB段某位置以初速度v0向右運(yùn)動(dòng),且a棒距窄軌右端足夠遠(yuǎn),寬軌EF、GH足夠長(zhǎng)。下列判斷正確的是( ?。?/h2>L2發(fā)布:2024/12/20 1:30:2組卷:335引用:3難度:0.3 -
2.如圖所示,兩水平虛線間存在垂直于紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,邊長(zhǎng)為h的正方形導(dǎo)體框由虛線1上方無(wú)初速度釋放,在釋放瞬間ab邊與虛線1平行且相距h。已知導(dǎo)體框的質(zhì)量為m,總電阻為r,重力加速度為g,cd邊與兩虛線重合時(shí)的速度大小均為v=
,忽略空氣阻力,導(dǎo)體框在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),則( ?。?/h2>2gh2發(fā)布:2024/12/19 8:30:1組卷:346引用:2難度:0.4 -
3.某校物理學(xué)習(xí)興趣小組對(duì)英國(guó)偉大的物理學(xué)家法拉第幾十年如一日地研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的精神十分欽佩,在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)一章的內(nèi)容后,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的簡(jiǎn)單裝置來(lái)研究電磁感應(yīng)的相關(guān)知識(shí),圖中光滑金屬導(dǎo)軌ab、ac成37°角固定放置在水平面上,在導(dǎo)軌上放置一根質(zhì)量為m的金屬桿,與導(dǎo)軌交于M、N兩點(diǎn),且MN間的距離為L(zhǎng)0,導(dǎo)軌和金屬桿是用同種材料制成的,單位長(zhǎng)度的電阻均為R0。整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。在外力作用下,導(dǎo)體棒由MN處運(yùn)動(dòng)到虛線位置(導(dǎo)體棒和ac始終保持垂直),該過(guò)程中導(dǎo)體棒的速度的倒數(shù)隨位移變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,在這個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中( ?。?br />
發(fā)布:2024/12/20 12:0:2組卷:76引用:1難度:0.4
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