(3)上问中.若=2Ω.金属棒中的电流方向由到.则磁感应强度的大小和方向. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(2005·上海)如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg、电阻不计的金属棒ab放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.

(1)求金属棒ab沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;

(2)当金属棒ab下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;

(3)在上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小和方向.(g取,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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 如图所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间连有一段倾角为θ的光滑倾斜导轨,其下端用一光滑小圆弧与右端的水平导轨相接,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上.斜面导轨所在区域无磁场,右段水平区域存在恒定的、竖直向下的匀强磁场B2,其磁感应强度B2待求.左段水平区域存在均匀分布但随时间线性变化的、竖直向上的匀强磁场B1,其磁感应强度随时间变化的规律为,式中B0k都是已知常数.在斜面轨道顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路.设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g

(1)问金属棒在倾斜面轨道上滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?

(2)求金属棒在倾斜轨道上滑动的时间内,回路中感应电流产生的焦耳热量;

(3)若在金属棒滑到倾斜轨道底端进入匀强磁场B2后刚好做匀速运动,求磁场的磁感应强度B2的大小.

 

 

 

 

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 如图所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间连有一段倾角为θ的光滑倾斜导轨,其下端用一光滑小圆弧与右端的水平导轨相接,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上.斜面导轨所在区域无磁场,右段水平区域存在恒定的、竖直向下的匀强磁场B2,其磁感应强度B2待求.左段水平区域存在均匀分布但随时间线性变化的、竖直向上的匀强磁场B1,其磁感应强度随时间变化的规律为,式中B0k都是已知常数.在斜面轨道顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路.设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g

(1)问金属棒在倾斜面轨道上滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?

(2)求金属棒在倾斜轨道上滑动的时间内,回路中感应电流产生的焦耳热量;

(3)若在金属棒滑到倾斜轨道底端进入匀强磁场B2后刚好做匀速运动,求磁场的磁感应强度B2的大小.

 

 

 

 

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如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L=1m,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为m=0.2kg,电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为μ=0.25.(设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小)求:
(1)金属棒沿导轨由静止开始下滑时加速度a的大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求此时金属棒速度v的大小;
(3)在上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度B的大小和方向.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直,质量为0.2 kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.

(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;

(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8 W,求该速度的大小;

(3)在上问中,若R=2 Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向?(g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每个小题给出的四个选项中至少有一个选项符合题目要求,选全的得4分,选对但不全的得2分,选错和不选的得0分。

1.D   2.C  3.BD   4.A   5.D    6.BD   7.D    8.D   9.A    10.C   

二、实验题 :本题共4个小题,满分23分,把答案直接填在题中的相应位置。

11. A  C       (3分)  

12. A B D      (3分)   

13.D、B、E     (3分)  

14.(14分)(1)E      (2分)

   (2)见右图         (3分)

   (3)见下左图(2分),1.50, 0.80 (各2分)

   (4)如下图右(3分)     

 

 

 

 

 

 

 

 

三、计算题:本题共3个小题,共37分。解答应写出必要的文字说明、示意图、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。

15.(12分)解:

(1)小球第一次上升过程中    (1分) 

   (1分)

小球第一次下落过程中       (1分) 

        (1分)

        (1分)

(2) 第一次落回地面时的速度为,有

       (2分)

第二次上升的速度为,有 

  ,    (2分)

小球与地面撞击时损失的能量为     (1分)

小球在空中损失的机械能为     (1分)

从小球刚开始上抛到第二次落到平面之前的过程中损失的机械能为   (1分)

16.(12分)解:(1)微粒在加速电场中由动能定理得  

        解得v0=1.0×104m/s    (2分)

(2)微粒在偏转电场中做类平抛运动,有  

           (2分)

飞出电场时,速度偏转角的正切为 

      解得  θ=30o       (2分)

(3)进入磁场时微粒的速度是:       (2分)

轨迹如图,由几何关系有:         (1分)

洛伦兹力提供向心力:    (2分)

联立以上三式得      

代入数据解得              (1分)

17.(13分)解:

(1)根据牛顿第二定律     ①(2分)

             ②

          ③(1分)

联立①②③得=4m/s2     ④(1分)   

 (2)设金属棒运动达到稳定时,速度为v,所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡

           ⑤(2分)

此时金属棒克服安培力做功的功率P等于电路中电阻R消耗的电功率

            ⑥  (1分)

由⑤⑥两式解得      

将已知数据代入上式得=10m/s  (1分)

 (3)设电路中电流为I,两导轨间金属棒的长为L,磁场的磁感应强度为B

                 (1分)

                   (1分)

                 (1分)

由以上三式解得     (1分)

磁场方向垂直导轨平面向上            (1分)

 

 

 

 

 

 

 

 


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