導體切割磁感線專題

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

3．如圖所示：長為L，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軌上，兩導軌間距也是L，棒與導軌間接觸良好,導軌電阻不計，導軌左端接有R=0.5Ω的電阻,量程為0～3.0A的電流表串接在一條導軌上，量程為0～1.0V的電壓表接在電阻R兩端,垂直導軌平面的云強磁場向下穿過導軌平面。現(xiàn)以水平向右的恒力F使金屬棒向右移動，當金屬棒以υ=2m/s的速度在導軌上勻速運動時，觀察到電路中一電表正好滿偏，而另一電表未滿偏。問：（1）此滿偏的表示是么表？說明理由（2）拉動金屬的外力F是多大？（3）此時撤去此外力F，金屬棒將逐漸慢下來，最終停止在導軌上，求從撤去外力到金屬棒停止運動的過程中通過電阻R的電量4、如圖所示，在勻強磁場中豎直放置兩條足夠長的平行導軌，磁場方向與導軌所在平面垂直，磁感強度大小為B0。導軌上端連接一阻值為R的電阻和電鍵K，導軌電阻不計。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，它們與導軌接觸良好，并可沿導軌無摩擦地運動，g取10m/s2。（1）若將b棒固定，電鍵K斷開，用一豎直向上的恒力F拉a棒，穩(wěn)定后a棒以v1=10m/s的速度向上勻速運動。此時再釋放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ｂ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，使磁感強度從B0隨時間均勻增加，經(jīng)0.1s后磁感強度增大到2B0時，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軌，間距是L，上層導軌上擱置一根質(zhì)量為m，電阻是R的金屬桿ST，下層導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動時，試求：（1）電阻R中的電流強度大小和方向；（2）使金屬棒做勻速運動的拉力；（3）金屬棒ab兩端點間的電勢差；（4）回路中的發(fā)熱功率。11.如圖所示，兩根足夠長的直金屬導軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導軌間距為L。M、P兩點間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導軌上，并與導軌垂直，整套裝置處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向下。導軌和金屬桿的電阻可忽略。讓ab桿沿導軌由靜止開始下滑，導軌和金屬桿接觸良好，不計它們之間的摩擦。（1）由b向a方向看到的裝置如圖所示，請在此圖中畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖；（2）在加速下滑過程中，當ab桿的速度大小為v時，求此時ab桿中的電流及其加速度的大小；（3）求在下滑過程中，ab桿可以達到的速度最大值。12.如圖所示，水平平行放置的導軌上連有電阻R，并處于垂直軌道平面的勻強磁場中。今從靜止起用力拉金屬棒ab（ab與導軌垂直），若拉力恒