電磁感應(yīng)桿軌模型百題

如圖所示，金屬桿而放在光滑的水平金屬導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌組成閉合矩形電路，長(zhǎng)Z=0.8m,寬=0.5m,回路的總電阻〃二0.2Q,且回路處在豎直向上的磁場(chǎng)中，金屬桿用水平繩通過(guò)定滑輪連接質(zhì)量M=0.04kg的木塊（輕繩處于繃緊狀態(tài)），磁感應(yīng)強(qiáng)度從△=1T開(kāi)始隨時(shí)間均勻增強(qiáng)，5s末木塊將離開(kāi)水平面，不計(jì)一切摩擦,g5Z10m/s2,求回路中的電流。如圖所示，一個(gè)U形導(dǎo)體框架，其寬度L=lm,框架所在平面與水平面的夾角CI=30°,其電阻可忽略不計(jì)。設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)與U形框架的平面垂直。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=().2T。今有一條形導(dǎo)體加其質(zhì)量為m=0.5kg,有效電阻〃=0.1Q,跨接在U形框架上，并且能無(wú)摩擦地滑動(dòng)，求:(g=l()m/s2)(1)由靜止釋放導(dǎo)體，導(dǎo)體質(zhì)下滑的最大速度如；(2)達(dá)到最大速度小時(shí)，在而上釋放的電功率。如圖所示，固定于水平桌面上的金屬框架c型處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒而擱在框架上，可無(wú)摩擦滑動(dòng)。此時(shí)曲〃構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為,的正方形，棒的電阻為「，其余部分電阻不計(jì).開(kāi)始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為區(qū)。（1）若保持磁感應(yīng)強(qiáng)度區(qū)不變，欲使。6在水平外力少作用下向右以現(xiàn)勻速運(yùn)動(dòng)，則廠的大小、方向如何？（2）若從，二。時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，每秒增加量為A同時(shí)保持棒靜止，求棒中的感應(yīng)電流大小和方向。（3）在上述（2）的情況下，棒始終保持靜止，當(dāng)，二力時(shí)，垂直于棒的水平拉力為多大？（4）若從/二。時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，當(dāng)棒以恒定速度看向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度怎樣隨時(shí)間變化？（寫出3與，的關(guān)系式）df cXXXXXXXXXxxxxxxxxx如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，每根導(dǎo)軌每米的電阻為八）=0.10C/m,導(dǎo)軌的端點(diǎn)、P、。用電阻可忽略的導(dǎo)線相連，兩導(dǎo)軌間的距離/=0.20m.有隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于桌面,已知磁感應(yīng)強(qiáng)度8與時(shí)間，的關(guān)系為3=公，比例系數(shù)—0.020T/s。一電阻不計(jì)的金屬桿可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，在滑動(dòng)過(guò)程中保持與導(dǎo)軌垂直，在/=0時(shí)刻，金屬桿緊靠在P、。端，在外力作用下，桿以恒定的加速度從靜止開(kāi)始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒?dòng)，求在f=6.0s時(shí)金屬桿所受的安培力。CP如圖所示，A線框接一靈敏電流計(jì)，B線框放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B線框的電阻不計(jì)，具有一定電阻的導(dǎo)體棒可沿線框無(wú)摩擦滑動(dòng)，今用恒力F向右拉CD由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，B線框足夠長(zhǎng)，則通過(guò)電流計(jì)中的電流方向和大小變化G中電流向上,強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)G中電流向下,強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)G中電流向上,強(qiáng)度逐漸減弱，最后為零G中電流向上,強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)G中電流向下,強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)G中電流向上,強(qiáng)度逐漸減弱，最后為零G中電流向下,強(qiáng)度逐漸減弱，最后為零HI)如圖甲所示，一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距，=0.20m,電阻R=1.0C；有一導(dǎo)體桿靜止地，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感強(qiáng)度8=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道面向下，現(xiàn)用?外力尸沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得力尸與時(shí)間c的關(guān)系如圖乙所示，求桿的質(zhì)量m和加速度如圖所示，兩平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌置于豎直平面內(nèi)，間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌上端有阻值為〃的電阻，質(zhì)量為次的導(dǎo)體棒垂直跨放在導(dǎo)軌上，并擱在支架上，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒電阻不計(jì)，接觸良好，且無(wú)摩擦。在導(dǎo)軌平面內(nèi)有一矩形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為人開(kāi)始時(shí)導(dǎo)體棒靜止，當(dāng)磁場(chǎng)以速度〃勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒也隨之開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，并很快達(dá)到恒定的速度，此時(shí)導(dǎo)體棒仍處在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，試求：(1)導(dǎo)體棒的恒定速度；(2)導(dǎo)體棒以恒定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中消耗的電功率。圖12水平固定放置的足夠長(zhǎng)的U形金屬導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在導(dǎo)軌上放著金屬棒Qb,開(kāi)始時(shí)必棒以水平初速度斜向右運(yùn)動(dòng)，最后靜止在導(dǎo)軌上，就導(dǎo)軌光滑和粗糙兩種情況比較，這個(gè)過(guò)程（ ）A.電流所做的功相等B.通過(guò)H棒的電量相等C.產(chǎn)生的總內(nèi)能相等D.安培力對(duì)a〃棒所做的功不相等如圖甲所示，固定在水平桌面上的光滑金屬框架cdeg處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為加的金屬桿面與金屬框架接觸良好。在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)"、e之間連接一阻值為A的電阻，其他部分電阻忽略不計(jì)?，F(xiàn)用一水平向右的外力作用在金屬桿而上，使金屬桿由靜止開(kāi)始向右在框架上滑動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中桿而始終垂直于框架.圖乙為一段時(shí)間內(nèi)金屬桿中的電流/隨時(shí)間f的變化關(guān)系圖像，圖線與/軸的夾角為仇（1）根據(jù)題意，分析金屬桿成的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)；（2）通過(guò)計(jì)算，推導(dǎo)出外力/隨時(shí)間￡變化關(guān)系，并作出尸隨時(shí)間，變化的圖象。dXXXXfXXXx'x介XXX遼,XX+XXXXXXXX"xxxxkxxXgX把總電阻為2R的均勻電阻絲焊接成一半徑為Q的圓環(huán)，水平固定在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，一長(zhǎng)度為2a,電阻等于R,粗細(xì)均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上，它與圓環(huán)始終保持良好的接觸，當(dāng)金屬棒以恒定速度”向右運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)環(huán)心。時(shí)，求：(1)棒上電流的大小和方向及棒兩端的電壓；(2)|員1環(huán)消耗的熱功率和在圓環(huán)及金屬棒上消耗的總熱功率。如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為r、內(nèi)阻為Ri、粗細(xì)均勻的光滑半圓形金屬環(huán)，在M、N處與相距為2r、電阻不計(jì)的平行光滑金屬軌道ME、NF相接，EF之間接有電阻R2,已知Ri=12R,R2=4R。在MN上方及CD下方有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I和II,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為Bo現(xiàn)有質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒ab,從半圓環(huán)的最高點(diǎn)A處由靜止下落，在下落過(guò)程中導(dǎo)體棒始終保持水平，與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好，高平行軌道足夠長(zhǎng)。已知導(dǎo)體棒ab下落r/2時(shí)的速度大小為vi,下落到MN處的速度大小為v2.(1)求導(dǎo)體棒ab從A下落r/2時(shí)的加速度大小。(2)若導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)II后棒中電流大小始終不變，求磁場(chǎng)I和II之間的距離h和ab進(jìn)入磁場(chǎng)II時(shí)R2上的電功率P2o(3)若將磁場(chǎng)II的CD邊界略微下移，導(dǎo)體棒ab剛進(jìn)入磁場(chǎng)II時(shí)速度大小為V3,要使其在外力F作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a,求所加外力F隨時(shí)間變化的關(guān)系式。XXXXXXXX如圖所示