題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,一端封閉的兩條平行光滑導軌相距L,距左端L處的中間連有一段傾角為θ的光滑傾斜導軌,其下端用一光滑小圓弧與右端的水平導軌相接,導軌左右兩段處于高度相差H的水平面上.斜面導軌所在區域無磁場,右段水平區域存在恒定的、豎直向下的勻強磁場B2,其磁感應強度B2待求.左段水平區域存在均勻分布但隨時間線性變化的、豎直向上的勻強磁場B1,其磁感應強度隨時間變化的規律為
,式中B0和k都是已知常數.在斜面軌道頂端,放置一質量為m的金屬棒ab,與導軌左段形成閉合回路.設金屬棒在回路中的電阻為R,導軌電阻不計,重力加速度為g.
(1)問金屬棒在傾斜面軌道上滑動時,回路中感應電流的大小和方向是否發生改變?為什么?
(2)求金屬棒在傾斜軌道上滑動的時間內,回路中感應電流產生的焦耳熱量;
(3)若在金屬棒滑到傾斜軌道底端進入勻強磁場B2后剛好做勻速運動,求磁場的磁感應強度B2的大小.
如圖所示,一端封閉的兩條平行光滑導軌相距L,距左端L處的中間連有一段傾角為θ的光滑傾斜導軌,其下端用一光滑小圓弧與右端的水平導軌相接,導軌左右兩段處于高度相差H的水平面上.斜面導軌所在區域無磁場,右段水平區域存在恒定的、豎直向下的勻強磁場B2,其磁感應強度B2待求.左段水平區域存在均勻分布但隨時間線性變化的、豎直向上的勻強磁場B1,其磁感應強度隨時間變化的規律為
,式中B0和k都是已知常數.在斜面軌道頂端,放置一質量為m的金屬棒ab,與導軌左段形成閉合回路.設金屬棒在回路中的電阻為R,導軌電阻不計,重力加速度為g.
(1)問金屬棒在傾斜面軌道上滑動時,回路中感應電流的大小和方向是否發生改變?為什么?
(2)求金屬棒在傾斜軌道上滑動的時間內,回路中感應電流產生的焦耳熱量;
(3)若在金屬棒滑到傾斜軌道底端進入勻強磁場B2后剛好做勻速運動,求磁場的磁感應強度B2的大小.
如圖所示,水平金屬導軌MN、PQ固定于同一豎直平面上,高度差為3L,左端與水平放置的平行極板相連接,長方形區域Ⅰ、區域Ⅱ存在垂直導軌平面的勻強磁場,兩磁場區域的寬度分別為L、2L,Ⅱ區磁感應強度大小是Ⅰ區的3倍. 金屬桿CD在外力作用下能保持豎直狀態,緊貼導軌勻速滑行,且與導軌接觸良好. 當CD桿以2v0的速度水平向右進入Ⅰ區的磁場時,兩極板中有一質量為m的帶電油滴恰能平衡. 現讓CD桿以v0的速度勻速通過兩個磁場區域,桿剛進入Ⅰ區的磁場時,釋放油滴,如果只考慮CD桿在兩磁場區的過程,設油滴不會落到極板上,重力加速度為g. 求全過程:
①油滴能達到的最大速度vm;②電場力對油滴做的功W.
如圖所示,水平金屬導軌MN、PQ固定于同一豎直平面上,高度差為3L,左端與水平放置的平行極板相連接,長方形區域Ⅰ、區域Ⅱ存在垂直導軌平面的勻強磁場,兩磁場區域的寬度分別為L、2L,Ⅱ區磁感應強度大小是Ⅰ區的3倍. 金屬桿CD在外力作用下能保持豎直狀態,緊貼導軌勻速滑行,且與導軌接觸良好. 當CD桿以2v0的速度水平向右進入Ⅰ區的磁場時,兩極板中有一質量為m的帶電油滴恰能平衡. 現讓CD桿以v0的速度勻速通過兩個磁場區域,桿剛進入Ⅰ區的磁場時,釋放油滴,如果只考慮CD桿在兩磁場區的過程,設油滴不會落到極板上,重力加速度為g. 求全過程:
(1)油滴能達到的最大速度vm;(2)電場力對油滴做的功W.
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