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题目
题型:天津模拟题难度:来源:
如图甲所示,平行金属导轨间距为L1=0.5 m,导轨平面与水平面间的夹角θ=30°,两横截面为正方形、质量均为m=0.1 kg的金属棒ab,cd垂直导轨静止在导轨平面上,两棒之间的距离L2=0.4 m,两棒与导轨间的动摩擦因数均为,两棒在导轨之间部分的电阻均为R=0.1 Ω,导轨电阻不计,现将整个装置置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中,磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。设两棒与导轨间的最大静摩擦力均等于滑动摩擦力,两棒横截面的边长远小于它们之间的距离,忽略两棒上电流之间的相互作用,g取10 m/s2
(1)两金属棒都未出现滑动之前,闭合回路中的电流多大?金属棒ab中电流方向如何?
(2)哪个金属棒先发生滑动?是在哪一时刻?
答案
解:(1)由图可知,磁感应强度的变化率为
感应电动势为 ②
 ③
由①②③式并代入数据得I=0.5 A ④
由楞次定律判断出电流方向为:由b到a ⑤
(2)金属棒cd先发生滑动 ⑥
F=BIL1
F+mgsinθ=μmgcosθ ⑧
 ⑨
由①④⑥⑦⑧⑨式并代入数据得t=2 s ⑩
核心考点
试题【如图甲所示,平行金属导轨间距为L1=0.5 m,导轨平面与水平面间的夹角θ=30°,两横截面为正方形、质量均为m=0.1 kg的金属棒ab,cd垂直导轨静止在导】;主要考察你对电磁感应等知识点的理解。[详细]
举一反三
一个矩形金属框MNPQ置于xOy平面内,平行于x轴的边NP的长为cd,如图甲所示。空间存在磁场,该磁场的方向垂直于金属框平面,磁感应强度B沿x轴方向按图乙所示规律分布,x坐标相同各点的磁感应强度相同。当金属框以大小为v的速度沿x轴正方向匀速运动时,下列判断正确的是
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A.若d=l,则线框中始终没有感应电流
B.若,则当线框的MN边位于x=l处时,线框中的感应电流最大
C.若,则当线框的MN边位于处时,线框受到的安培力的合力为零
D.若,则线框中感应电流周期性变化的周期为
题型:陕西省模拟题难度:| 查看答案
如图所示,两根平行金属导轨固定在水平桌面上,每根导轨每米的电阻为r0=0.10Ω/m,导轨的端点P、Q用电阻可以忽略的导线相连,两导轨间的距离l=0.20m。有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面,已知磁感应强度B与时间t的关系为B=kt,比例系数k=0.020T/s。一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦低滑动,在滑动过程中保持与导轨垂直。在t=0时刻,金属杆紧靠在P、Q端,在外力作用下,杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动,求在t=6.0s时金属杆所受的安培力。
题型:江苏高考真题难度:| 查看答案
在水平桌面上,一个圆形金属框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接,导轨上放置一根导体棒ab,导体棒与导轨接触良好,导体棒处于另一匀强磁场中,该磁场的磁感应强度恒为B2,方向垂直导轨平面向下,如图甲所示。圆形金属框内的磁场磁感应强度B1随时间t的变化关系如图乙所示。0~1.0s内磁场方向垂直线框平面向下。若导体棒始终保持静止,并设向右为静摩擦力的正方向,则导体棒所受的静摩擦力f随时间变化的图象是下图中的
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A.B.C.D.
题型:北京期末题难度:| 查看答案
如图甲所示,相距为L的光滑平行金属导轨与水平面间的夹角为α,导轨一部分处在垂直导轨平面的匀强磁场中,OO"为磁场边界,磁感应强度为B,导轨右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计。在距OO"为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。
(1)若ab杆在平行于斜面的恒力作用下由静止开始沿斜面向上运动,其速度一位移关系图像如图乙所示,则在经过位移为3L的过程中电阻R上产生的电热Q1是多少?
(2)ab杆在离开磁场前瞬间的加速度是多少?
(3)若磁感应强度B=B0+kt(k为大于0的常数),要使金属杆ab始终静止在导轨上的初始位置,试分析求出施加ab杆的平行于斜面的外力。
题型:0111 期中题难度:| 查看答案
如图所示,水平面上固定有间距为1m的平行光滑导轨,磁感应强度为1T的匀强磁场方向竖直向下。导体棒ab的质量为1kg、电阻为2Ω;cd的质量为2kg、电阻为1Ω。开始时ab静止,cd棒以6m/s的初速度向右运动,经过t=4s,棒ab、cd的运动开始稳定。运动过程中两棒始终与导轨垂直,且与导轨接触良好,其它电阻不计。则

[     ]

A.整个过程回路中产生的焦耳热Q=20J
B.整个过程回路中产生的焦耳热Q=12J
C.在t时间内通过ab棒的电量q=4C
D.在t时间内通过ab棒的电量q=8C
题型:北京期末题难度:| 查看答案
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