如图所示.平行且足够长的两条光滑金属导轨.相距0.5m.与水平面夹角为30°.不电阻.广阔的匀强磁场垂直穿过导轨平面.磁感应强度B=0.4T.垂直导轨放置两金属棒ab和cd.长度均为0.5m.电阻均为0.1Ω.质量分别为0.1 kg和0.2 kg.两金属棒与金属导轨接触良好且可沿导轨自由滑动.现ab棒在外力作用下.以恒定速度v=1.5m/s沿着导轨向上滑动.cd棒则由静止释放.试求: (1)金属棒ab产生的感应电动势, (2)闭合回路中的最小电流和最大电流, (3)金属棒cd的最终速度. 答案及解析 例1.解析:(1)当两金属杆都以速度v匀速滑动时.每条金属杆中产生的感应电动势分别为: E1=E2=Bdv 由闭合电路的欧姆定律.回路中的电流强度大小为: 因拉力与安培力平衡.作用于每根金属杆的拉力的大小为F1=F2=IBd. 由以上各式并代入数据得N (2)设两金属杆之间增加的距离为△L.则两金属杆共产生的热量为. 代入数据得 Q=1.28×10-2J. 例2.解(1) (2)M.N两点间电压.当外电路电阻最大时.U有最大值.. 因为外电路电阻.当.即x=L时.R有最大值.所以x=L时.即金属棒在bc中点时M.N两点间电压有最大值.即. (3) (4)外电路电阻.. 当r<.即r<时.导线框上消耗的电功率先变小.后变大,当< r<.即<r<时.导线框上消耗的电功率先变大.后变小.再变大.再变小,当r>.即r>时.导线框上消耗的电功率先变大.后变小. 例3.解(1)金属棒未进入磁场时.R总=RL+R/2=5 W.E1===0.5 V. IL=E1/R总=0.1 A. (2)因灯泡亮度不变.故4 s末金属棒进入磁场时刚好匀速运动. I=IL+IR=IL+=0.3 A.F=FA=BId=0.3 N. (3)E2=I(R+)=1 V.v==1 m/s..a==0.25 m/s2.m==1.2 kg. 例4.解:(1)根据楞次定律可知.感应电流的方向为顺时针.① (2)圆环下落高度为y时的磁通量为 Φ=BS=Bπ=B0(1 + ky)π ② 设收尾速度为vm.以此速度运动Δt时间内磁通量的变化为 ΔΦ=ΔBS=B0 kπvmΔt ③ 根据法拉第电磁感应定律有 E==B0 kπvm ④ 圆环中感应电流的电功率为 PE= ⑤ 重力做功的功率为PG=mgvm ⑥ 根据能的转化和和守恒定律有PE=PG ⑦ 解得 ⑧ 针对训练 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示,平行且足够长的两条光滑金属导轨,相距0.5m,与水平面夹角为30°,不计电阻,广阔的匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度B=0.4T,垂直导轨放置两金属棒ab和cd,长度均为L=0.5m,电阻均为R=0.1Ω,质量均为m=0.2kg,两金属棒与金属导轨接触良好且可沿导轨自由滑动.现ab棒在外力作用下,以恒定速度v1=2m/s沿着导轨向上滑动,cd棒则由静止释放,试求:(取g=10m/s2
(1)金属棒ab产生的感应电动势E1
(2)金属棒cd开始运动的加速度a和最终速度v2

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如图所示,平行且足够长的两条光滑金属导轨,相距0.5m,与水平面夹角为30°,不计电阻,广阔的匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度B=0.4T,垂直导轨放置两金属棒abcd,长度均为0.5m,电阻均为0.1Ω,质量分别为0.1 kg和0.2 kg,两金属棒与金属导轨接触良好且可沿导轨自由滑动.现ab棒在外力作用下,以恒定速度v=1.5m/s沿着导轨向上滑动,cd棒则由静止释放,试求: (取g=10m/s2)

(1)金属棒ab产生的感应电动势;

(2)闭合回路中的最小电流和最大电流;

(3)金属棒cd的最终速度.

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.如图所示,平行且足够长的两条光滑金属导轨,相距0.5m,与水平面夹角为30°,不计电阻,广阔的匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度B=0.4T,垂直导轨放置两金属棒abcd,长度均为0.5m,电阻均为0.1Ω,质量分别为0.1 kg和0.2 kg,两金属棒与金属导轨接触良好且可沿导轨自由滑动.现ab棒在外力作用下,以恒定速度v=1.5m/s沿着导轨向上滑动,cd棒则由静止释放,试求: (取g=10m/s2)

(1)金属棒ab产生的感应电动势;

(2)闭合回路中的最小电流和最大电流;

(3)金属棒cd的最终速度.

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(18分)如图所示,平行且足够长的两条光滑金属导轨,相距0.5 m,与水平面夹角为30°,不计电阻,广阔的匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度B=0.4 T,垂直导轨放置两金属棒,长度均为0.5 m,电阻均为0.1Ω,质量分别为0.1 kg和0.2 kg,两金属棒与金属导轨接触良好且可沿导轨自由滑动。现棒在外力作用下,以恒定速度ν=1.5m/s沿着导轨向上滑动,棒则由静止释放。试求:(取g="10" m/s2

(1)金属棒产生的感应电动势;
(2)闭合回路中的最小电流和最大电流;
(3)金属棒的最终速度。

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(18分)如图所示,平行且足够长的两条光滑金属导轨,相距0.5 m,与水平面夹角为30°,不计电阻,广阔的匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度B=0.4 T,垂直导轨放置两金属棒,长度均为0.5 m,电阻均为0.1Ω,质量分别为0.1 kg和0.2 kg,两金属棒与金属导轨接触良好且可沿导轨自由滑动。现棒在外力作用下,以恒定速度ν=1.5m/s沿着导轨向上滑动,棒则由静止释放。试求:(取g=10 m/s2

(1)金属棒产生的感应电动势;

(2)闭合回路中的最小电流和最大电流;

(3)金属棒的最终速度。

 

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