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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,宽度为L的足够长的平行金属导轨MN、PQ的电阻不计,垂直导轨水平放置一质量为m电阻为R的金属杆CD,整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中,导轨平面与水平面之间的夹角为θ,金属杆由静止开始下滑,动摩擦因数为μ,下滑过程中重力的最大功率为P,求磁感应强度的大小.魔方格
答案
当杆匀速下滑时,速度最大,重力的功率达到最大,设最大速度为v.由能量守恒定律得
  mgsinθ•v=μmgcosθv+
B2L2v2
R

又由题,P=mgsinθ•v
联立解得,B=
mg
L


(sinθ-μcosθ)Rsinθ
P

答:磁感应强度的大小为
mg
L


(sinθ-μcosθ)Rsinθ
P
核心考点
试题【如图所示,宽度为L的足够长的平行金属导轨MN、PQ的电阻不计,垂直导轨水平放置一质量为m电阻为R的金属杆CD,整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中,导轨平面与】;主要考察你对电磁感应中切割类问题等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示电路,两根光滑金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨下端接有阻值为R的电阻,导轨电阻不计,斜面处于竖直向上的磁场中,金属棒ab受到沿斜面向上与金属棒垂直的恒力F的作用而沿导轨匀速下滑,则它在下滑的过程中以下说法正确的是(   )
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A.电阻上的焦耳热等于克服安培力做的功
B.重力与恒力做功的和等于电阻上的焦耳热
C.若没有外力F做功,电阻上的发热功率将增大
D.重力与恒力做的总功等于克服安培力做的功与电阻上焦耳热两者的和
在操场上,两同学相距L为10m左右,在东偏北、西偏南11°的沿垂直于地磁场方向的两个位置上,面对面将一并联铜芯双绞线,象甩跳绳一样摇动,并将线的两端分别接在灵敏电流计上.双绞线并联后的电阻R为2Ω,绳摇动的频率配合节拍器的节奏,保持f=2Hz.如果同学摇动绳子的最大圆半径h=1m,电流计的最大值I=3mA.
(1)磁感应强度的数学表达式B=______.(用R,I,L,f,h等已知量表示)试估算地磁场的磁感应强度的数量级______T.
(2)将两人的位置改为与刚才方向垂直的两点上,那么电流计的读数______.魔方格
如图甲所示,相距为L的光滑足够长平行金属导轨水平放置,导轨一部分处在垂直于导轨平面的匀强磁场中,OO′为磁场边界,磁感应强度为B,导轨右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计.在距OO′为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab.若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动,其速度v-位移x的关系图象如图乙所示,则
(1)金属杆ab在穿过磁场的过程中感应电流的方向如何?
(2)在整个过程中电阻R上产生的电热Q1是多少?
(3)ab杆在离开磁场前瞬间的加速度为多少?魔方格
如图所示,两根足够长固定平行金属导轨位于倾角θ=30°的斜面上,导轨上、下端各接有阻值R=20Ω的电阻,导轨电阻忽略不计,导轨宽度L=2m,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度B=1T.质量m=0.1kg、连入电路的电阻r=10Ω的金属棒ab在较高处由静止释放,当金属棒ab下滑高度h=3m时,速度恰好达到最大值v=2m/s.金属棒ab在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨良好接触g取10m/s2.求:
(1)金属棒ab由静止至下滑高度为3m的运动过程中机械能的减少量.
(2)金属棒ab由静止至下滑高度为3m的运动过程中导轨上端电阻R中产生的热量.魔方格
如图所示,平行光滑的金属导轨竖直放置,宽为L,上端接有阻值为R的定值电阻.质量为m的金属杆与导轨垂直放置且接触良好,匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B.导轨和杆的电阻不计.金属杆由静止开始下落,下落h时速度达到最大,重力加速度为g,求
(1)金属杆的最大速度Vm
(2)金属杆由静止开始下落至速度最大过程中,电阻R上产生的热量Q.魔方格