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試題詳情
如圖所示,足夠長的平行光滑金屬導軌固定在豎直面內,導軌間距L=1m,上端連接阻值R=2Ω的電阻,虛線的上方存在垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應強度B=2T,質量m=1kg的導體棒MN套在金屬導軌上且與導軌接觸良好?,F(xiàn)給導體棒一個向上的初速度,當其越過虛線時速度v
0
=20m/s,導體棒運動到虛線上方x=1m處速度減為零,此后導體棒向下運動,到達虛線前速度已經達到恒定。整個運動過程中導體棒始終保持水平,導軌和導體棒的電阻均忽略不計,取g=10m/s
2
.求:
(1)導體棒剛進入磁場時的加速度大小a;
(2)導體棒上升過程中流過電阻R的電荷量q;
(3)整個運動過程中電阻R中產生的熱量Q。
【考點】
導體平動切割磁感線產生的感應電動勢
;
電磁感應過程中的能量類問題
;
閉合電路歐姆定律的內容和表達式
.
【答案】
見試題解答內容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59
組卷:50
引用:2
難度:0.5
相似題
1.
如圖甲,兩根電阻不計、足夠長的導軌MN、PQ平行放置,與水平面的夾角α=37°,間距為0.8m,上端連接一電阻R=0.1Ω。兩導軌之間存在方向垂直導軌平面向上的均勻分布的磁場,磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時刻,一電阻不計,質量為0.02kg的導體棒ab從導軌上且在MP下方0.5m處由靜止釋放。取g=10m/s
2
,sin37°=0.6,ab與導軌間的動摩擦因數(shù)為0.5,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,不考慮t=4.25s時磁感應強度突變產生的電磁感應現(xiàn)象。則( ?。?br />
A.0~4.25s內ab中感應電流方向從a到b
B.t=0s時ab中感應電流I
0
=0.4A
C.0~4.25s內R中消耗的熱功率為0.016W
D.ab的最大速度值為0.625m/s
發(fā)布:2024/11/17 23:30:1
組卷:151
引用:2
難度:0.5
解析
2.
如圖所示是導軌式電磁炮的原理結構示意圖,兩根平行長直金屬導軌沿水平方向固定,其間安放炮彈。炮彈可沿導軌無摩擦滑行,且始終與導軌保持良好接觸,內阻為r的可控電源提供的強大電流從一根導軌流入,經過炮彈,再從另一導軌流回電源。炮彈被導軌中電流形成的磁場推動而發(fā)射。在發(fā)射過程中,該磁場在炮彈所在位置始終可以簡化為磁感應強度為B的勻強磁場。已知兩導軌內側間距為L,炮彈的質量為m,炮彈在導軌間的電阻為R,若炮彈滑行s后獲得的發(fā)射速度為v。不計空氣阻力,不考慮炮彈切割磁感線產生的感應電動勢,導軌電阻不計,下列說法正確的是( )
A.勻強磁場方向為豎直向上
B.電磁炮受到的安培力大小為F=
m
v
2
s
C.可控電源此時的電動勢是E=
mv
2
(
R
+
r
)
2
s
BL
D.這過程中系統(tǒng)消耗的總能量是
1
2
mv
2
+
m
2
v
3
(
R
+
r
)
2
s
B
2
L
2
發(fā)布:2024/11/17 7:30:2
組卷:73
引用:5
難度:0.6
解析
3.
2022年6月17日,我國第三航空母艦命名為“中國人民解放軍海軍福建艦”,福建艦是我國完全自主設計建造的首艘配置電磁彈射的航空母艦。其原理可簡化為,兩根平行長直金屬導軌沿水平方向固定,導軌平面內具有垂直于導軌平面的勻強磁場。電磁彈射車垂直橫跨兩金屬導軌,且始終保持良好接觸。已知磁場的磁感應強度大小為B,電源的內阻為r,兩導軌間距為L,電磁彈射車和飛機的總質量為m,軌道電阻不計,電磁彈射車的電阻為R。通電后,飛機隨電磁彈射車滑行距離s后剛才好能獲得最大的速度為v。若不計空氣阻力和摩擦,下列說法正確的是( ?。?/h2>
A.飛機在軌道上做變加速直線運動
B.將電源的正負極調換,戰(zhàn)斗機仍然能實現(xiàn)加速起飛
C.通過電磁彈射車的電流為I=0
D.電源的電動勢為
E
=
m
v
2
(
R
+
r
)
2
s
BL
發(fā)布:2024/11/17 14:30:2
組卷:35
引用:2
難度:0.5
解析
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