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题目
题型:惠州模拟难度:来源:
两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面.质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与水平和竖直导轨之间有相同的动摩擦因数μ,导轨电阻不计,回路总电阻为2R. 整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中.当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨匀速运动时,cd杆也正好以某一速度向下做匀速运动.设运动过程中金属细杆ab、cd与导轨接触良好.重力加速度为g.求:
(1)ab杆匀速运动的速度v1
(2)ab杆所受拉力F,
(3)ab杆以v1匀速运动时,cd杆 以v2(v2已知)匀速运动,则在cd杆向下运动h过程中,整个回路中产生的焦耳热为多少?魔方格
答案
(1)ab杆向右运动时,ab杆中产生的感应电动势方向为a→b,
大小为E=BLv1
cd杆中的感应电流方向为d→c.cd杆受到的安培力方向水平向右       
安培力大小为F=BIL=BL
BLv1
2R
=
B2L2v1
2R

cd杆向下匀速运动,有mg=μF
解①、②两式,ab杆匀速运动的速度为v1=
2Rmg
μB2L2

(2)ab杆所受拉力F=F+μmg=
B2L2v1
2R
+μmg=(
1+μ2
μ
)mg④
1+μ2
μ
mg

(3)设cd杆以v2速度向下运动h过程中,ab杆匀速运动了s距离
s
v1
=
h
v2
=t∴s=
hv1
v2

整个回路中产生的焦耳热等于克服安培力所做的功
解得:Q=Fs=
B2L2v1s
2R
=
B2L2v1
2R
?
hv1
v2
=
2(mg)2hR
μ2v2B2L2

答:(1)ab杆匀速运动的速度
2Rmg
μB2L2

(2)ab杆所受拉力力
1+μ2
μ
mg

(3)ab杆以v1匀速运动时,cd杆 以v2(v2已知)匀速运动,则在cd杆向下运动h过程中,整个回路中产生的焦耳热为
2m2g2hR
μ2v2B2L2
核心考点
试题【两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面.质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与水】;主要考察你对闭合电路的欧姆定律等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,电流表A1(0~3A)和A2(0~0.6A)是由两个相同的电流表改装而成,现将这两个电流表并联后接入电路中,闭合开关S,调节滑动变阻器,下列说法中正确的是(  )
A.A1、A2的读数之比为1:1
B.A1、A2的读数之比为5:1
C.A1、A2的指针偏转角度之比为1:1
D.A1、A2的指针偏转角度之比为1:5
魔方格
题型:泰州模拟难度:| 查看答案
 在如图所示的电路中,已知电源的电动势E为6.0V,内电阻r为1.0Ω,外电路的电阻R为2.0Ω.闭合开关S后,电路中的电流I为(  )
A.6.0 AB.4.0 AC.3.0 AD.2.0 A
魔方格
题型:崇文区难度:| 查看答案
如图所示,光滑的“U”形金属框架静止在水平面上,处于竖直向下的匀强磁场中.现使ab棒突然获得一初速度V向右运动,下列说法正确的是(  )
A.ab做匀减速运动B.回路中电流均匀减小
C.a点电势比b点电势低D.U形框向右运动
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示的电路中,电源内阻不能忽略,闭合开关S,当滑动变阻器的滑动触头向上移动的过程中,以下判断中正确的是(  )
A.电源两极间的电压变小B.电阻R2两端的电压变大
C.电流表的示数变大D.电压表的示数变大
魔方格
题型:海淀区难度:| 查看答案
某同学按如图电路进行实验,电压表内阻看作无限大,电流表内阻看作零.实验中由于电路发生故障,发现两电压表示数相同了(但不为零),若这种情况的发生是由用电器引起的,则可能的故障原因是(  )
A.R3短路B.RP短路C.R3断开D.R2断开
魔方格
题型:苍山县模拟难度:| 查看答案
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