20xx年高中物理電磁感應(yīng)單棒問題解析(編輯修改稿)
2025-03-09 22:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 y v0 B O d★如圖所示，兩根相距為d足夠長的平行金屬導(dǎo)軌位于水平的xOy平面內(nèi)，導(dǎo)軌與x軸平行，0的一側(cè)存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，一電阻為r的金屬直桿與金屬導(dǎo)軌垂直放置，且接觸良好，金屬直桿位于x=0處，現(xiàn)給金屬桿一大小為v0、使金屬桿保持大小為a，：⑴金屬桿減速過程中到達(dá)x0的位置時(shí)，金屬桿的感應(yīng)電動勢E；⑵回路中感應(yīng)電流方向發(fā)生改變時(shí)，金屬桿在軌道上的位置；⑶若金屬桿質(zhì)量為m，請推導(dǎo)出外力F隨金屬桿在x軸上的位置（x）變化關(guān)系的表達(dá)式.答案：⑴E=Bd ⑵xm=v02/2a ⑶ ★如圖所示，金屬桿的電阻為r，其余部分電阻不計(jì).abcde f⑴若從t=0時(shí)刻起，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，每秒鐘增量為k，施加一水平拉力保持金屬桿靜止不動，求金屬桿中的感應(yīng)電流.⑵在情況⑴中金屬桿始終保持不動，當(dāng)t= t1秒末時(shí)，求水平拉力的大小.⑶若從t=0時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，當(dāng)金屬桿在框架上以恒定速度v向右做勻速運(yùn)動時(shí)，.答案：⑴ ⑵ ⑶提示：產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的原因。PQONCDabBF★一個(gè)“ ”形導(dǎo)軌PONQ，其質(zhì)量為M=，放在光滑絕緣的水平面上，處于勻強(qiáng)磁場中，另有一根質(zhì)量為mCD跨放在導(dǎo)軌上，CD棒與ON邊平行，左邊靠著光滑的固定立柱a、b，勻強(qiáng)磁場以ab為界，左側(cè)的磁場方向豎直向上（圖中表示為垂直于紙面向外），右側(cè)磁場方向水平向右，，金屬棒CDΩ，，取g=10m/：⑴導(dǎo)軌運(yùn)動起來后，C、D兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢較高？⑵導(dǎo)軌做勻速運(yùn)動時(shí)，水平拉力F的大小是多少？⑶導(dǎo)軌做勻加速運(yùn)動的過程中，水平拉力F的最小值是多少？⑷CD上消耗的電功率為P=，水平拉力F做功的功率是多大？答案：⑴C ⑵ ⑶ ⑷BabcdθθF★如圖所示，在與水平面成θ=30186。的平面內(nèi)放置兩條平行、光滑且足夠長的金屬軌道，其電阻可忽略不計(jì)。空間存在著勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=，、cd垂直于軌道放置，且與金屬軌道接觸良好構(gòu)成閉合回路，每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=102kg，回路中每根導(dǎo)體棒電阻r=102Ω，，求：⑴導(dǎo)體棒cd受到的安培力大小；⑵導(dǎo)體棒ab運(yùn)動的速度大小；⑶拉力對導(dǎo)體棒ab做功的功率.答案：⑴ ⑵⑶★如圖所示，寬度為L的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ的電阻不計(jì)，垂直導(dǎo)軌水平放置一質(zhì)量為m電阻為R的金屬桿CD，整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌平面與水平面之間的夾角為θ，金屬桿由靜止
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