如图所示，两根相距为的金属导轨平行固定放置，左半部分倾斜且粗糙，倾角，处在磁感应强度为的竖直向上的匀强磁场中；右半部分水平且光滑，处在磁感应强度为的竖直向下的匀强磁场中，导轨的电阻均不计。在导轨上水平放置金属杆、，两杆的质量均为，长度恰好与导轨间距相同。其中，棒电阻为，棒和的电阻均为，杆与导轨间的动摩擦因数为。现使杆由静止开始向右做加速度为的匀加速运动。（1）当杆所受静摩擦力为0时，求流过杆电流的大小和方向；（2）求从杆开始运动，经过多少时间杆所受静摩擦力变为0？（3）从杆开始运动到杆所受静摩擦力变为0的过程中，求通过杆的电荷量。

1. 如图所示，两根相距为 $\text{[math]}$ 的金属导轨平行固定放置，左半部分倾斜且粗糙，倾角 $\text{[math]}$ ，处在磁感应强度为 $\text{[math]}$ 的竖直向上的匀强磁场中；右半部分水平且光滑，处在磁感应强度为 $\text{[math]}$ 的竖直向下的匀强磁场中，导轨的电阻均不计。在导轨上水平放置金属杆 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，两杆的质量均为 $\text{[math]}$ ，长度恰好与导轨间距相同。其中， $\text{[math]}$ 棒电阻为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 棒和 $\text{[math]}$ 的电阻均为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 杆与导轨间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ 。现使 $\text{[math]}$ 杆由静止开始向右做加速度为 $\text{[math]}$ 的匀加速运动。

（1）当 $\text{[math]}$ 杆所受静摩擦力为0时，求流过 $\text{[math]}$ 杆电流的大小和方向；

（2）求从 $\text{[math]}$ 杆开始运动，经过多少时间 $\text{[math]}$ 杆所受静摩擦力变为0？

（3）从 $\text{[math]}$ 杆开始运动到 $\text{[math]}$ 杆所受静摩擦力变为0的过程中，求通过 $\text{[math]}$ 杆的电荷量。

【考点】

导体切割磁感线时的感应电动势; 电磁感应中的能量类问题;

【答案】

您现在未登录，无法查看试题答案与解析。登录

解答题普通

1. 如图，水平U形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m=0.2kg、电阻R=0.5Ω，匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，方向垂直框架向上。现用F=1N的外力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒向右运动的距离为d=0.5m时速度达到2m/s，求此时：

（1）ab棒产生的感应电动势的大小；

（2）ab棒的电流；

（3）ab棒所受的安培力；

解答题容易

2. 如图甲所示，电阻不计的两根平行粗糙金属导轨相距 $\text{[math]}$ ，导轨平面与水平面的夹角 $\text{[math]}$ ，导轨的下端PQ间接有 $\text{[math]}$ 的定值电阻。相距 $\text{[math]}$ 的MN和PQ间存在磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场。磁感应强度 $\text{[math]}$ 随时间 $\text{[math]}$ 的变化情况如图乙所示。将导体棒 $\text{[math]}$ 垂直放在导轨上，使导体棒从 $\text{[math]}$ 时由静止释放， $\text{[math]}$ 时导体棒恰好运动到MN，开始匀速下滑。已知导体棒的质量 $\text{[math]}$ ，导体棒与导轨间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。求：

（1）0∼1s内回路中的感应电动势；

（2）导体棒 $\text{[math]}$ 接入电路部分阻值；

（3）0∼2s时间内定值电阻 $\text{[math]}$ 上所产生的焦耳热。

解答题容易

3. 如图所示，无限长平行光滑金属导轨位于水平面内，间距L=1m，导轨左端cd处接有阻值R =1.5Ω的电阻，空间中存在磁感应强度大小B =2T的匀强磁场，磁场方向竖直向下。质量m=0.2kg、有效电阻r=0.5Ω的导体棒ab，在F=12N、方向向右的水平外力作用下向右匀速运动，一段时间后撤去外力F，导体棒ab最终静止。导体棒ab始终与导轨垂直且接触良好，线框的电阻不计。求：

（1）导体棒ab向右匀速运动的速度大小v；

（2）撤去外力到最终静止的过程中，导体棒ab上产生的焦耳热Q。

解答题容易