如圖1所示,足夠長的平行光滑金屬導軌水平放置,寬度為L,一端連接阻值為R的電阻。導軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場,磁感應強度為B。電阻為r的導體棒MN放在導軌上,其長度恰好等于導軌間距,與導軌接觸良好,導體棒沿導軌向右勻速運動,速度大小為v。導軌的電阻可忽略不計。
(1)求回路中的感應電流I和導體棒兩端的電壓U;
(2)通過公式推導證明:導體棒向右勻速運動Δt時間內,拉力做的功W等于電路獲得的電能W電;
(3)若要使回路中不產生感應電流,在導體棒運動的過程中,磁感應強度B應隨時間t變化。設t=0時刻磁場的磁感應強度大小為B0,請在圖2中作出相應的B-t圖像,并通過推導說明作圖依據。
(4)經典物理學認為,金屬的電阻源于定向運動的自由電子和金屬離子(即金屬原子失去電子后的剩余部分)的碰撞。展開你想象的翅膀,對導體棒中的自由電子給出一個合理的運動模型;在此基礎上,試在圖3中畫出導體棒中的電子在沿導體棒所在直線方向上的受力示意圖(要求對每個力進行準確的文字說明)。
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:94引用:1難度:0.3
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1.如圖所示,兩根光滑的平行金屬導軌置于水平面內,導軌間距為l,導軌之間接有電阻R,阻值為r的金屬棒ab與兩導軌垂直并保持接觸良好,整個裝置放在磁感應強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直于導軌平面向下?,F使金屬棒ab以速度v在磁場中勻速運動,下列說法正確的是( )
A.金屬棒ab中的感應電流方向由a到b B.金屬棒ab中的感應電流逐漸減小 C.金屬棒ab所受的安培力的大小為 B2l2vRD.金屬棒ab兩端的電壓為 BlvRR+r發(fā)布:2024/12/17 3:0:1組卷:347引用:1難度:0.7 -
2.如圖所示,兩根足夠長的平行光滑金屬軌道通過絕緣導線交叉相連,間距相同,軌道處于水平面內,分別處于豎直方向的勻強磁場中,在兩根軌道上垂直軌道靜止放置三根相同的金屬棒。已知三根金屬棒接入電路的電阻均為R、質量均為m,導軌間距為L,磁感應強度均為B,不計軌道的電阻及金屬棒之間的作用力,金屬棒運動過程中不會碰撞,也沒有跨過導線交叉處,下列說法正確的是( ?。?/h2>
A.撤去ab棒,給ef棒向右的初速度v0,cd棒最終的速度為 v02B.固定ef棒,同時給ab、cd棒一個向右的初速度v0,最終在cd棒上產生的焦耳熱為 mv203C.固定ab和ef棒,給cd棒一個向右的初速度v0,最終cd棒的位移為 3mv0R2B2L2D.固定ab和cd棒,給ef棒施加水平向右的恒力F,最終ef棒的速度為 2RF3B2L2發(fā)布:2024/12/16 3:30:1組卷:100引用:2難度:0.5 -
3.如圖所示,abcd為水平放置的平行“”形光滑金屬導軌,導軌間距為l,bc間電阻為R,其它部分電阻不計。導軌間有垂直于導軌平面向下的勻強磁場,磁感應強度大小為B。金屬桿放置在導軌上,與導軌的接觸點為M、N。并與導軌成θ角,金屬桿以ω的角速度繞N點由圖示位置逆時針勻速轉動到與導軌ab垂直。轉動過程中金屬桿與導軌始終接觸良好,金屬桿電阻忽略不計,則在金屬桿轉動過程中( ?。?br />
A.M、N兩點電勢相等 B.金屬桿中感應電流的方向由M流向N C.電路中感應電流的大小始終為 Bl2ω2RD.電路中通過的電荷量為 Bl2Rtanθ發(fā)布:2024/12/19 11:30:1組卷:372引用:3難度:0.5
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