當(dāng)前位置：
試題詳情
如圖所示，M1N1P1Q1和M2N2P2Q2為在同一水平面內(nèi)足夠長的金屬導(dǎo)軌，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向豎直向下。導(dǎo)軌的M1N1段與M2N2段相互平行，間距為2m；P1Q1段與P2Q2段平行，間距為1m。兩根質(zhì)量均為m=1kg、電阻均為R=0.5Ω的金屬桿a、b垂直于導(dǎo)軌放置，桿的長度恰好等于導(dǎo)軌間距。一根不可伸長的絕緣輕質(zhì)細(xì)線一端系在金屬桿b的中點(diǎn)，另一端繞過輕小定滑輪與質(zhì)量為mc的重物c相連，線的水平部分與P1Q1平行且足夠長，c離地面足夠高。已知兩桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.4，不計導(dǎo)軌電阻及電磁輻射，重力加速度為g=10m/s2。
（1）若要保持整個系統(tǒng)靜止，重物的質(zhì)量不能超過多少？
（2）若c的質(zhì)量改為mc=0.6kg,將c由靜止釋放并開始計時，桿在運(yùn)動過程中始終保持與軌道垂直且接觸良好，求金屬桿b的最大速度。
（3）在（2）的條件下，已知t=4s時，金屬桿b已經(jīng)非常接近最大速度，求這4s的過程中a棒上產(chǎn)生的焦耳熱。
【考點(diǎn)】導(dǎo)體平動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢；電磁感應(yīng)過程中的能量類問題；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式；動量定理的內(nèi)容和應(yīng)用．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/12/29 13:30:1組卷：196引用：2難度：0.4
相似題
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1．半徑為R的金屬圓環(huán)水平固定，電阻忽略不計。圓環(huán)內(nèi)存在與環(huán)面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。導(dǎo)體棒長為L（L＞2R），其單位長度電阻值為r。圖（a）中導(dǎo)體棒與圓環(huán)相切于O1點(diǎn)，t=0時刻起，從圖示位置以速度v勻速向右運(yùn)動，棒始終與速度方向垂直。圖（b）中導(dǎo)體棒與圓環(huán)相切于O2點(diǎn)，t=0時刻起，以O(shè)2點(diǎn)為軸從圖示位置起在水平面內(nèi)順時針勻速轉(zhuǎn)過180°，角速度為ω；導(dǎo)體棒掃過整個環(huán)面時與環(huán)接觸良好。
（1）分析說明圖（a）中導(dǎo)體棒掃過整個環(huán)面過程中流過導(dǎo)體棒的電流變化情況；
（2）求圖（b）中導(dǎo)體棒兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E與時間t的關(guān)系式；
（3）若圖（a）、圖（b）中導(dǎo)體棒掃過整個環(huán)面所用時間相同，試比較兩種情況中導(dǎo)體棒運(yùn)動到虛線（圓環(huán)上直徑位置）處，流過兩導(dǎo)體棒的感應(yīng)電流大小。發(fā)布：2024/12/30 1:0:6組卷：99引用：2難度：0.7 -
2．如圖甲所示，在水平面上有一豎直向下的足夠?qū)挼木匦蝿驈?qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.2T，區(qū)域長度L=3m,在緊靠磁場的左邊界處的水平面上放置一正方形線框，匝數(shù)n=10，邊長a=1m,線框電阻R=1Ω，質(zhì)量m=1kg?，F(xiàn)在線框上作用一水平恒力F，使線框從靜止開始向右進(jìn)入磁場中，已知恒力F的大小為10N，線框與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，整個線框完全進(jìn)入磁場前已經(jīng)勻速運(yùn)動，g=10m/s2。當(dāng)線框剛?cè)窟M(jìn)入磁場開始計時，磁場即以如圖乙所示規(guī)律變化。下列說法正確的是（ ）
發(fā)布：2024/12/29 23:30:1組卷：148引用：3難度：0.5 -
3．如圖，空間某區(qū)域內(nèi)存在沿水平方向的勻強(qiáng)磁場，一正方形閉合金屬線框自磁場上方某處釋放后穿過磁場，整個過程線框平面始終豎直，線框邊長小于磁場區(qū)域上下寬度。以線框剛進(jìn)入磁場時為計時起點(diǎn)，下列描述線框所受安培力F隨時間t變化關(guān)系的圖中，不正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：232引用：3難度：0.7