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(12分)如图甲所示,在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为R=4Ω的定值电阻,两导轨在同一平面内,质量为m=0.2kg,长为L=1.0m的导体棒ab垂直于导轨,使其从靠近电阻处由静止开始下滑,已知导体棒电阻为r=1Ω,整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,导体棒下滑过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示.求:(1)导轨平面与水平面间夹角θ(2)磁场的磁感应强度B;(3)若靠近电阻处到底端距离为S=7.5m,ab棒在下滑至底端前速度已达5m/s,求ab棒下滑到底端的整个过程中,电阻R上产生的焦耳热.试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
(12分)如图甲所示,在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为R=4Ω的定值电阻,两导轨在同一平面内,质量为m=0.2kg,长为L=1.0m的导体棒ab垂直于导轨,使其从靠近电阻处由静止开始下滑,已知导体棒电阻为r=1Ω,整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,导体棒下滑过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示.求:
(1)导轨平面与水平面间夹角θ
(2)磁场的磁感应强度B;
(3)若靠近电阻处到底端距离为S=7.5m,ab棒在下滑至底端前速度已达5m/s,求ab棒下滑到底端的整个过程中,电阻R上产生的焦耳热.
试题解答
见解析
(1)设刚开始下滑时导体棒的加速度为a
1
,则a
1
=5
得:
(2)当导体棒的加速度为零时,开始做匀速运动,设匀速运动的速度为v
0
,导体棒上的感应电动势为E,电路中的电流为I,由乙图知,匀速运动的速度v
0
=5
此时,
,
,
联立得:
(4)设ab棒下滑过程,产生的热量为Q,电阻R上产生的热量为Q
R
,则
,
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选修1-1
京教版
解答题
高中
物理
直导线在磁场中运动时感应电流的方向
相关试题
半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆,单位长度电阻均为R0.圆环水平固定放置,整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动,杆始终有两点与圆环良好接触,从圆环中心O开始,杆的位置由θ确定,如图所示.则 AD?
如图,一有界区域内,存在着磁感应强度大小均为B,方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场,磁场宽度均为L。现有一边长为的正方形线框abcd,在外力作用下,保持ac垂直磁场边缘,并以沿x轴正方向的速度水平匀速地通过磁场区域,若以逆时针方向为电流正方向,下图中能反映线框中感应电流变化规律的图是?
在下列四个情景中,虚线上方空间都存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。A.B中的导线框为正方形, C.D中的导线框为直角扇形。各导线框均绕轴O在纸面内匀速转动,转动方向如箭头所示,转动周期均为T。从线框处于图示位置时开始计时,以在OP边上从P点指向O点的方向为感应电流i的正方向。则四个情景中,产生的感应电流i随时间t的变化规律符合i-t图象的是?
如图所示,水平虚线MN的上方有一垂直纸面向里的匀强磁场,矩形导线框abcd从MN下方某处以v0的速度竖直上抛,向上运动高度H后垂直进入匀强磁场,此过程中导线框的ab边始终与边界MN平行.不计空气阻力,在导线框从抛出到速度减为零的过程中,以下四个图象中可能正确反映导线框的速度与时间关系的是 .?
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