如圖（甲），MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ=30°角固定，M、P之間接電阻箱R，電阻箱的阻值范圍為0～4Ω，導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T．質(zhì)量為m的金屬桿a b水平放置在軌道上，其接入電路的電阻值為r.現(xiàn)從靜止釋放桿a b,測得最大速度為v_m．改變電阻箱的阻值R，得到v_m與R的關(guān)系如圖（乙）所示．已知軌距為L=2m,重力加速度g=10m/s²，軌道足夠長且電阻不計(jì)．

（1）當(dāng)R=0時，求桿a b勻速下滑過程中產(chǎn)生感生電動勢E的大小及桿中的電流方向；
（2）求金屬桿的質(zhì)量m和阻值r；
（3）求金屬桿勻速下滑時電阻箱消耗電功率的最大值P_m．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：37引用：5難度：0.5

相似題

1．如圖所示，空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬棒MN以角速度ω繞過O點(diǎn)的豎直軸PQ沿順時針（從上往下看）旋轉(zhuǎn)。已知NQ=2MP=2r。則（　?。?/h2>
A．M點(diǎn)電勢高于N點(diǎn)電勢
B．N點(diǎn)電勢低于O點(diǎn)電勢
C．NM兩點(diǎn)的電勢差為
3
2
B
r
2
ω
D．MN兩點(diǎn)的電勢差為
5
2
B
r
2
ω
發(fā)布：2024/10/27 2:30:1組卷：127引用：2難度：0.5
解析
2．如圖所示，固定在水平面內(nèi)金屬框架ABCD處在豎直向下磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，AB與CD平行且足夠長，CB與CD間的夾角為θ（θ＜90°），不計(jì)金屬框架的電阻．單位長度阻值相同的光滑導(dǎo)體棒EF（垂直于CD）在外力作用下以垂直于自身的速度v向右勻速運(yùn)動，導(dǎo)體棒在滑動過程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸，經(jīng)過C點(diǎn)瞬間作為計(jì)時起點(diǎn)，下列關(guān)于電路中電流大小I與時間t、消耗的電功率P與導(dǎo)體棒水平移動的距離x變化規(guī)律的圖象中正確的是（　?。?/h2>
A． B． C． D．
發(fā)布：2024/10/27 17:0:2組卷：49引用：1難度：0.7
解析

3．如圖所示，紙面內(nèi)的菱形金屬線框ABCD以速度v₀平行于AD方向勻速通過一有界的勻強(qiáng)磁場，磁場的邊界PQ、MN相互平行，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里。已知線框的電阻為R，線框的邊長和磁場寬度均為L，∠A=60°，AD⊥PQ，下列說法正確的是（　　）

A．A點(diǎn)離開磁場后線框內(nèi)的感應(yīng)電流沿順時針方向

B．線框內(nèi)感應(yīng)電動勢的最大值為

BLv₀

C．此過程中穿過線框的磁通量的最大值為

D．線框穿過磁場的整個過程中回路中的最大熱功率為

發(fā)布：2024/10/25 20:30:1組卷：101引用：3難度：0.5

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