導(dǎo)體切割磁感線專(zhuān)題

PAGE5導(dǎo)體切割磁感線專(zhuān)題1.如圖所示，MM′和NN′為一對(duì)足夠長(zhǎng)的平行光滑傾斜導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面的傾角θ=30°，導(dǎo)軌相距為L(zhǎng)，上端M、N和定值電阻R用導(dǎo)線相連，并處于垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置在M、N附近。從靜止開(kāi)始下滑，通過(guò)的路程為d時(shí)，速度恰好達(dá)到最大。設(shè)金屬棒的電阻為r，導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻不計(jì)，求：（1）金屬棒的最大加速度；（2）金屬棒的最大速度vm；（3）金屬棒下滑d過(guò)程中金屬棒上產(chǎn)生的電熱Q。LdLdBRabMNM′N(xiāo)′θ2.如圖6所示，質(zhì)量為m1的金屬棒P在離地h高處從靜止開(kāi)始沿弧形金屬平行導(dǎo)軌MM′、NN′下滑，水平軌道所在的空間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B。水平導(dǎo)軌上原來(lái)放有質(zhì)量為m2的金屬桿Q，已知兩桿質(zhì)量之比為3∶4，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，不計(jì)摩擦，m1為已知。求：（1）兩金屬桿的最大速度分別為多少？（2）在兩桿運(yùn)動(dòng)過(guò)程中釋放出的最大電能是多少？

3．如圖所示：長(zhǎng)為L(zhǎng)，電阻r=0.3Ω，質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒CD垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌間距也是L，棒與導(dǎo)軌間接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌左端接有R=0.5Ω的電阻,量程為0～3.0A的電流表串接在一條導(dǎo)軌上，量程為0～1.0V的電壓表接在電阻R兩端,垂直導(dǎo)軌平面的云強(qiáng)磁場(chǎng)向下穿過(guò)導(dǎo)軌平面。現(xiàn)以水平向右的恒力F使金屬棒向右移動(dòng)，當(dāng)金屬棒以υ=2m/s的速度在導(dǎo)軌上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察到電路中一電表正好滿偏，而另一電表未滿偏。問(wèn)：（1）此滿偏的表示是么表？說(shuō)明理由（2）拉動(dòng)金屬的外力F是多大？（3）此時(shí)撤去此外力F，金屬棒將逐漸慢下來(lái)，最終停止在導(dǎo)軌上，求從撤去外力到金屬棒停止運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中通過(guò)電阻R的電量4、如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中豎直放置兩條足夠長(zhǎng)的平行導(dǎo)軌，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，磁感強(qiáng)度大小為B0。導(dǎo)軌上端連接一阻值為R的電阻和電鍵K，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。兩金屬棒a和b的電阻都為R，質(zhì)量分別為ma=0.02kg和mb=0.01kg，它們與導(dǎo)軌接觸良好，并可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦地運(yùn)動(dòng)，g取10m/s2。（1）若將b棒固定，電鍵K斷開(kāi)，用一豎直向上的恒力F拉a棒，穩(wěn)定后a棒以v1=10m/s的速度向上勻速運(yùn)動(dòng)。此時(shí)再釋放b棒，b棒恰能保持靜止。求拉力F的大小。（2）若將a棒固定，電鍵K閉合，讓?zhuān)獍糇杂上禄?，求b棒滑行的最大速度v2。aB0bRFk（3）若將a棒和b棒都固定，電鍵K斷開(kāi)，使磁感強(qiáng)度從B0隨時(shí)間均勻增加，經(jīng)0.1s后磁感強(qiáng)度增大到2B0時(shí)，a棒所受到的安培力aB0bRFk5.如圖所示，有上下兩層水平放置的平行光滑導(dǎo)軌，間距是L，上層導(dǎo)軌上擱置一根質(zhì)量為m，電阻是R的金屬桿ST，下層導(dǎo)軌末端緊接著兩根豎直平面內(nèi)的半徑為r的光滑絕緣半圓形軌左做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，試求：（1）電阻R中的電流強(qiáng)度大小和方向；（2）使金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)的拉力；（3）金屬棒ab兩端點(diǎn)間的電勢(shì)差；（4）回路中的發(fā)熱功率。11.如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)。M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直斜面向下。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦。（1）由b向a方向看到的裝置如圖所示，請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫(huà)出ab桿下滑過(guò)程中某時(shí)刻的受力示意圖；（2）在加速下滑過(guò)程中，當(dāng)ab桿的速度大小為v時(shí)，求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大小；（3）求在下滑過(guò)程中，ab桿可以達(dá)到的速度最大值。12.如圖所示，水平平行放置的導(dǎo)軌上連有電阻R，并處于垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。今從靜止起用力拉金屬棒ab（ab與導(dǎo)軌垂直），若拉力恒