题目
题型:不详难度:来源:
的电阻,在两导轨间矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m,电阻为r的导体棒ab,垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距d0.现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒,使它由静止开始运动,棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好的接触,导轨电阻不计).求:
(1)在图中标出当棒ab进入磁场后流过电阻R的电流方向;
(2)棒ab在离开磁场右边界时的速度;
(3)棒ab通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能.
答案
(2) ;
(3) 。
解析
试题分析:导体棒进入磁场,切割磁感线产生感应电流,使得导体棒受到安培力作用,导体棒在磁场中做匀速运动时,其所受的外力F和安培力平衡,据此可以求出棒的速度.根据动能定理(或能量守恒定律)可以求出电路中消耗的电能,注意克服安培力所做功等于整个回路中产生的电能.
解答过程:(1)ab进入磁场后,由右手定则可判断流过电阻R的电流从M到P。
(2)设ab棒离开磁场右边界前做匀速运动的速度为V,则产生的感应电动势为:
(1)
由闭合电路欧姆定律得,回路中的电流为:
(2)
对ab棒,由平衡条件得:
(3)
联立(1)、(2)、(3)式解得:
(4)
(3) 从ab棒开始运动到离开磁场右边界,由动能定理得
(5)
克服安培力做的功等于电路中产生的电能,则
(6)
由(4)、(5)、(6)式解得
(7)
故ab棒通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能为:
核心考点
试题【如图所示,光滑平行的水平金属导轨MNPQ相距L,在M点和P点间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B】;主要考察你对粒子在复合场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.匀速穿过时粒子速度v与U、d、B间的关系为 |
B.若只增大v,其他条件不变,则粒子仍能直线穿过 |
C.若只增大U,其他条件不变,则粒子仍能直线穿过 |
D.若保持两板间电压不变,只减小d,其他条件不变,粒子进入两板间后将向下偏 |
(1)电子在磁场中运动的时间t;
(2)若改变PQ间的电势差,使电子刚好不能从边界Ⅲ射出,则此时PQ间的电势差U是多少?
(1)质子刚进入电场时的速度方向和大小;
(2)OC间的距离;
(3)若质子到达C点后经过第四限的磁场后恰好被放在x轴上D点处(图上未画出)的一检测装置俘获,此后质子将不能再返回电场,则CD间的距离为多少。
(1)平行板间的电场强度的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小;
(3)粒子从A点运动到P点的时间。
(1)重物匀速下降的速度V的大小是多少?
(2)对一定的磁感应强度B,重物的质量M取不同的值,测出相应的重物做匀速运动时的速度,可得出v-M实验图线。图(乙)中画出了磁感应强度分别为B1和B2时的两条实验图线,试根据实验结果计算B1和B2的比值。
(3)若M从静止到匀速的过程中一目下降的高度为h,求这一过程中R上产生的焦耳热
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