Q=Q1+Q2=电磁感应中“双杆问题 分类解析 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

Q1、Q2为两个点电荷,带正电的试探电荷q在Q1、Q2的中垂线上的在A点处所受Q1、Q2作用力的合力大小和方向如图所示,由此可以判断(  )

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两根足够长的光滑平行直导轨MNPQ与水平面成θ角放置,两导轨间距为LMP两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上,导轨和金属杆接触良好,它们的电阻不计。现让ab杆由静止开始沿导轨下滑。

⑴求ab杆下滑的最大速度vm
ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中,电阻R产生的焦耳热为Q,求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q .

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【2012•江苏苏北四市一模】两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成θ角放置,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上,导轨和金属杆接触良好,它们的电阻不计。现让ab杆由静止开始沿导轨下滑。

⑴求ab杆下滑的最大速度vm

⑵ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中,电阻R产生的焦耳热为Q,求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q。

 

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两根足够长的光滑平行直导轨MNPQ与水平面成θ角放置,两导轨间距为LMP两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上,导轨和金属杆接触良好,它们的电阻不计。现让ab杆由静止开始沿导轨下滑。
【小题1】求ab杆下滑的最大速度vm
【小题2】ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中,电阻R产生的焦耳热为Q,求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q

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1.B.提示:将圆环转换为并联电源模型,如图

2.CD     3.AD

4.Q=IΔt=Q=

5.(1)3.2×10-2 N (2)1.28×10-2 J

提示:将电路转换为直流电路模型如图.

6.(1)电压表  理由略 (2)F=1.6 N (3)Q=0.25 C

7.(1)如图所示,当EF从距BDs处由静止开始滑至BD的过程中,受力情况如图所示.安培力:F=BIl=B

根据牛顿第二定律:a=                                                            ①

所以,EF由静止开始做加速度减小的变加速运动.当a=0时速度达到最大值vm.

由①式中a=0有:Mgsinθ-B2l2vm/R=0                                                                 ②

vm=

(2)由恒力F推至距BDs处,棒先减速至零,然后从静止下滑,在滑回BD之前已达最大速度vm开始匀速.

EF棒由BD从静止出发到再返回BD过程中,转化成的内能为ΔE.根据能的转化与守恒定律:

Fs-ΔE=Mvm2                                                                                                                                                                                                          

ΔE=Fs-M2                                                                                                                                                                  

8.(1)每半根导体棒产生的感应电动势为

E1=Bl=Bl2ω=×0.4×103×(0.5)2 V=50 V.

(2)两根棒一起转动时,每半根棒中产生的感应电动势大小相同、方向相同(从边缘指向中心),相当于四个电动势和内阻相同的电池并联,得总的电动势和内电阻

E=E1=50 V,r=R0=0.1 Ω

当电键S断开时,外电路开路,电流表示数为零,电压表示数等于电源电动势,为50 V.

当电键S′接通时,全电路总电阻为

R′=r+R=(0.1+3.9)Ω=4Ω.

由全电路欧姆定律得电流强度(即电流表示数)为

I= A=12.5 A.

此时电压表示数即路端电压为

U=E-Ir=50-12.5×0.1 V=48.75 V(电压表示数)

U=IR=12.5×3.9 V=48.75 V


同步练习册答案