题目
题型:不详难度:来源:
(1)若将b棒固定,电键S断开,用一平行斜面向上的恒力F拉a棒,当a棒以v1=5m/s的速度稳定向上匀速运动.此时再释放b棒,b棒恰能保持静止.求拉力F的大小;
(2)若将a棒固定,电键S闭合,让b棒自由下滑,求b棒滑行的最大速度v2;
(3)若将a棒和b棒都固定,电键S断开,使磁感应强度从B随时间均匀增加,经0.2s后磁感应强度增大到2B时,a棒所受到的安培力大小正好等于b棒的重力大小,求两棒间的距离d.
答案
a棒与b棒构成串联闭合电路,电路中的电流强度为 I=
ε |
2R |
BLv1 |
2R |
a棒、b棒受到的安培力大小相等,均为Fa=Fb=BIL
根据平衡条件得:
对b棒有:BIL-mbgsin53°=0
对a棒有:F-BIL-magsin53°=0
联立解得F=(ma+mb)gsin53°=(0.05+0.02)×10×0.8N=0.56N
并得到
B2L2 |
R |
(2)a棒固定、电键S闭合后,b棒自由下滑作切割磁感线运动,最终b棒以最大速度v2匀速运动,此时产生的感应电动势为:ε2=BLv2
a棒与电阻2R并联,再与b棒串联构成闭合电路,电流强度为I2=
ε2 | ||
|
3BLv2 |
5R |
由b棒受力平衡:BI2L-mbgsin53°=0
解得B•
3BLv2 |
5R |
代入得 v2=
5R×mbg×0.8 |
3B2L2 |
25 |
6 |
(3)电键S断开后,当磁场均匀变化时,在a、b棒与平行导轨构成的闭合回路内产生的感应电动势为ε3=
△B•Ld |
△t |
依题意有:
F | ′a |
△B×Ld |
△t×2R |
解得:d=
mbgR•△t |
B2L2 |
0.2×0.2 |
0.064 |
答:
(1)拉力F的大小是0.56N;
(2)b棒滑行的最大速度v2是4.17m/s.
(3)两棒间的距离d为0.625m.
核心考点
试题【如图所示,在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,两条足够长的平行导轨组成一个倾角为53°的斜面框架,磁场方向与导轨所在平面垂直.导轨上端连接一阻值为2R的电阻和电键】;主要考察你对闭合电路的欧姆定律等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)说明外力F的方向.
(2)写出外力F随时间变化的函数式.
(3)试求从杆开始运动后的2s内通过电阻R的电量.
A.导体棒通过O处时,电路中电流最大 |
B.导体棒通过O处时,电路中电流方向将发生改变 |
C.导体棒由P到O和由O到Q的过程中,通过灯泡的电量相等 |
D.灯泡亮度始终不变 |
A.从0到t1时间内,导线框中电流的方向为adcba |
B.从0到t1时间内,导线框中电流越来越小 |
C.从t1到t2时间内,导线框中电流越来越大 |
D.从t1到t2时间内,导线框bc边受到安培力大小保持不变 |
A.若R1断路,电流表示数变小,电压表示数为零 |
B.若R2短路,电流表示数变小,电压表示数变大 |
C.若R3断路,电流表示数为零,电压表示数变小 |
D.若R4断路,电流表示数变小,电压表示数变大 |
A.A灯变亮,电源的输出功率可能增大 |
B.A灯变亮,电源的输出功率可能减小 |
C.B灯变亮,电源的输出功率可能减小 |
D.B灯变暗,电源的输出功率可能增大 |
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