導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)專(zhuān)題

1、導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)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=30°，導(dǎo)軌相距為L(zhǎng)，上端M 、N和定值電阻R用導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)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。LdBRabMNMN（4）電阻R上通過(guò)的電量q。2.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

2、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34，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=0.3，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=0.5的電阻, 量程為03.0A的電流表串接在一條導(dǎo)軌上，量程為01.0V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?，F(xiàn)以水平向右的恒力F使金屬棒向右移動(dòng)，

3、當(dāng)金屬棒以=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(mǎn)偏，而另一電表未滿(mǎn)偏。 問(wèn)： （1）此滿(mǎn)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

4、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，讓棒自由下滑，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棒所受到的安培力大小正好等于a棒的重力，求兩棒間的距離h。5.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道，在靠近半圓形軌道處擱置一根質(zhì)量也是m，電阻

5、也是R的金屬桿AB。上下兩層平行導(dǎo)軌所在區(qū)域里有一個(gè)豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，當(dāng)有電荷量q通過(guò)金屬桿AB時(shí)，桿AB滑過(guò)下層導(dǎo)軌，進(jìn)入半圓形軌道并且剛好能通過(guò)軌道最高點(diǎn)DF后滑上上層導(dǎo)軌。設(shè)上下兩層導(dǎo)軌都是夠長(zhǎng)，電阻不計(jì)。求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度求金屬桿AB剛滑到上層導(dǎo)軌瞬間，上層導(dǎo)軌和金屬桿組成的回路中的電流SBFDBAST問(wèn)從AB滑到上層導(dǎo)軌到具有最終速度這段時(shí)間里上層導(dǎo)軌回路中有多少能量轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能？ 6、如圖所示，水平地面上方的H高區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，水平界面PP'是磁場(chǎng)的上邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向是水平的，垂直于紙面向里。在磁場(chǎng)的正上方，有一個(gè)位于豎直平面內(nèi)的閉合的矩形平面導(dǎo)

6、線(xiàn)框abcd，ab長(zhǎng)為l1，bc長(zhǎng)為l2，H>l2，線(xiàn)框的質(zhì)量為m，電阻為R。使線(xiàn)框abcd從高處自由落下，ab邊下落的過(guò)程中始終保持水平，已知線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況是：cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)以后，線(xiàn)框先做加速運(yùn)動(dòng)，然后做勻速運(yùn)動(dòng)，直到ab邊到達(dá)邊界PP'為止。從線(xiàn)框開(kāi)始下落到cd邊剛好到達(dá)水平地面的過(guò)程中，線(xiàn)框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q。求：(1)線(xiàn)框abcd在進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的某一橫截面的電量多少？（2）線(xiàn)框是從cd邊距邊界PP'多高處開(kāi)始下落的？（3）線(xiàn)框的cd邊到達(dá)地面時(shí)線(xiàn)框的速度大小是多少？abcdl1l2HPP'B7.圖中a1b1c1d1和a2b2c

7、2d2為在同一豎直平面內(nèi)的金屬導(dǎo)軌，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌所在的平面（紙面）向里。導(dǎo)軌的a1b1段與a2b2段是豎直的，距離為l1；c1d1段與c2d2段也是豎直的，距離為l2。x1y1與x2y2為兩根用不可伸長(zhǎng)的絕緣輕線(xiàn)相連的金屬細(xì)桿，質(zhì)量分別為m1和m2，它們都垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌保持光滑接觸。兩桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路的總電阻為R。F為作用于金屬桿x1y1上的豎直向上的恒力。已知兩桿運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí)，已勻速向上運(yùn)動(dòng)，求此時(shí)作用于兩桿的重力的功率大小和回路電阻上的熱功率。8如圖所示, 金屬棒a從高為h處自靜止起沿光滑的弧形導(dǎo)軌下滑, 進(jìn)入光滑導(dǎo)軌的水平部分, 導(dǎo)軌的水平部

8、分處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中. 在水平部分原先靜止有另一根金屬棒b, 兩根棒的質(zhì)量關(guān)系是ma=2mb, 整個(gè)水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)并處于廣闊的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.(1) 當(dāng)金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)的瞬間, 兩棒的加速度大小之比是多少?(2) 假設(shè)金屬棒a始終沒(méi)跟金屬棒b相碰, 則兩棒的最終速度各多大?(3) 在上述整個(gè)過(guò)程中兩根金屬棒和導(dǎo)軌所組成的回路中消耗的電能是多少?9矩形線(xiàn)框的質(zhì)量m0.016kg，長(zhǎng)l0.5m，寬d0.1m，電阻R0.1.從離磁場(chǎng)區(qū)域高h(yuǎn)15m處自由下落，剛?cè)雱驈?qiáng)磁場(chǎng)時(shí)由于磁場(chǎng)力作用，線(xiàn)框正好作勻速運(yùn)動(dòng).求：(1)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；(2)如果線(xiàn)框下邊通過(guò)磁場(chǎng)所經(jīng)歷的時(shí)間為t0.15s，求磁場(chǎng)區(qū)域

9、的高度h2。.10.如圖所示，在一磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，垂直于磁場(chǎng)方向水平放置著兩根相距為h0.1m的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)N、Q之間連接一阻值R0.3的電阻。導(dǎo)軌上跨放著一根長(zhǎng)為L(zhǎng)0.2m，每米長(zhǎng)電阻r2.0/m的金屬棒ab，金屬棒與導(dǎo)軌正交放置，交點(diǎn)為c、d，當(dāng)金屬棒在水平拉力作用于以速度v4.0m/s向左做勻速運(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??；（3）求在下滑過(guò)程中，ab桿可以達(dá)到的速度最大