例3.如图所示.在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻 R的直角形金属导轨aoB.磁场方向垂 直纸面朝里.另有两根金属导轨c.d分别平行于oa.oB放置.保持导轨之间接触良好. 金属导轨的电阻不计.现经历以下四个过程:①以速 率V移动d.使它与oB的距离增大一倍,②再以速 率V移动c.使它与oa的距离减小一半,③然后. 再以速率2V移动c.使它回到原处,④最后以速率 2V移动d.使它也回到原处.设上述四个过程中通过 电阻R的电量的大小依次为Q1.Q2.Q3和Q4.则 A. Q1=Q2=Q3=Q4 B. Q1=Q2=2Q3=2Q4 C. 2Q1=2Q2=Q3=Q4 D. Q1≠Q2=Q3≠Q4 [解析]:设开始导轨d与OB的距离为x1.导轨c 与Oa的距离为x2.由法拉第电磁感应定律知.移动 c或d时产生的感应电动势: E== 通过导体R的电量为:Q=I=Δt= 由上式可知.通过导体R的电量与导体d或c移动的速度无关.由于B与R为定值.其电量取决于所围成面积的变化. ①若导轨d与OB距离增大一倍.即由x1变2 x1.则所围成的面积增大了ΔS1=x1·x2, ②若导轨c再与Oa距离减小一半.即由x2变为.则所围成的面积又减小了ΔS2=·2x1=x1·x2, ③若导轨c再回到原处.此过程面积的变化为ΔS3=ΔS2=·2x1=x1·x2, ④最后导轨d又回到原处.此过程面积的变化为ΔS4=x1·x2, 由于ΔS1=ΔS2=ΔS3=ΔS4.则通过电阻R的电量是相等的.即Q1=Q2=Q3=Q4. 所以选(A). 小结:本题难度较大.要求考生对法拉第电磁感应定律熟练掌握.明确电量与导轨运动速度无关.而取决于磁通量的变化.同时结合图形去分析物理过程.考查了考生综合分析问题的能力. 例4.如图所示.两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平 面.导轨上横放着两根相同的导体棒ab.cd与导轨构成矩形回 路.导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧.两棒 的中间用细线绑住.它们的电阻均为R.回路上其余部分的电阻 不计.在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场.开始 时.导体棒处于静止状态.剪断细线后.导体棒在运动过程中 (A D) A.回路中有感应电动势 B.两根导体棒所受安培力的方向相同 C.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒.机械能守恒 D.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒.机械能不守恒 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示,在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aOb(在纸面内),磁场方向垂直于纸面朝里,另有两根金属导轨c、d分别平行于Oa、Ob放置.保持导轨之间接触良好,金属导轨的电阻不计.现经历以下四个过程:①以速率v移动d,使它与Ob的距离增大一倍;②再以速率v移动c,使它与Oa的距离减小一半;③然后,再以速率2v移动c,使它回到原处;④最后以速率2v移动d,使它也回到原处.设上述四个过程中通过电阻R的电荷量的大小依次为Q1、Q2、Q3和Q4,则(    )

A.Q1=Q2=Q3=Q4                                 B.Q1=Q2=2Q3=2Q4

C.2Q1=2Q2=Q3=Q4                             D.Q1≠Q2=Q3≠Q4

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如图所示,在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直,磁感强度大小为B0.导轨上端连接一阻值为R的电阻和电键K,导轨电阻不计.两金属棒a和b的电阻都为R,质量分别为ma=0.02kg和mb=0.01kg,它们与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦地运动,g取10m/s2
(1)若将b棒固定,电键K断开,用一竖直向上的恒力F拉a棒,稳定后a棒以v1=10m/s的速度向上匀速运动.此时再释放b棒,b棒恰能保持静止.求拉力F的大小.
(2)若将a棒固定,电键K闭合,让b棒自由下滑,求b棒滑行的最大速度v2

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如图所示,在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直,磁感强度大小为B0。导轨上端连接一阻值为R的电阻和电键K,导轨电阻不计。两金属棒a和b的电阻都为R,质量分别为ma=0.02kg和mb=0.01kg,它们与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦地运动,g取10m/s2

(1)若将b棒固定,电键K断开,用一竖直向上的恒力F拉a棒,稳定后a棒以v1=10m/s的速度向上匀速运动。此时再释放b棒,b棒恰能保持静止。求拉力F的大小。
(2)若将a棒固定,电键K闭合,让b棒自由下滑,求b棒滑行的最大速度v2
(3)若将a棒和b棒都固定,电键K断开,使磁感强度从B0随时间均匀增加,经0.1s后磁感强度增大到2B0时a棒所受到的安培力大小正好等于a棒的重力,求两棒间的距离h。

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如图所示,在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直,磁感强度大小为B0。导轨上端连接一阻值为R的电阻和电键K,导轨电阻不计。两金属棒a和b的电阻都为R,质量分别为ma=0.02kg和mb=0.01kg,它们与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦地运动,g取10m/s2

(1)若将b棒固定,电键K断开,用一竖直向上的恒力F拉a棒,稳定后a棒以v1=10m/s的速度向上匀速运动。此时再释放b棒,b棒恰能保持静止。求拉力F的大小。

(2)若将a棒固定,电键K闭合,让b棒自由下滑,求b棒滑行的最大速度v2

(3)若将a棒和b棒都固定,电键K断开,使磁感强度从B0随时间均匀增加,经0.1s后磁感强度增大到2B0时a棒所受到的安培力大小正好等于a棒的重力,求两棒间的距离h。

 

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如图所示,在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直,磁感强度大小为B0。导轨上端连接一阻值为R的电阻和电键K,导轨电阻不计。两金属棒a和b的电阻都为R,质量分别为ma=0.02kg和mb=0.01kg,它们与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦地运动,g取10m/s2
(1)若将b棒固定,电键K断开,用一竖直向上的恒力F拉a棒,稳定后a棒以v1=10m/s的速度向上匀速运动。此时再释放b棒,b棒恰能保持静止。求拉力F的大小;
(2)若将a棒固定,电键K闭合,让b棒自由下滑,求b棒滑行的最大速度v2

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