热门试卷

24.如图所示，两根光滑金属导轨MN、PQ间距为l，电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。两金属棒ab、cd质量分别为m和2m，电阻均为R，用一细线相连垂直于导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，棒ab受到一平行于导轨向上的恒定外力F（未知）作用，使两棒恰好在导轨上静止。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，重力加速度为g。某一时刻，将两棒间的细线剪断，导轨足够长，求：

（1）细线剪断瞬间，金属棒ab的加速度；

（2）两棒分别达到的最大速度是多少；

（3）当两棒达到最大速度后，经过t时间，

金属棒ab产生的热量为多少？

25．如图是一种磁动力电梯示意图。在竖直方向有两组很长的平行轨道PQ、MN，轨道间有水平方向、交替排列的匀强磁场B1和B2，B1=B2=1.0T，B1和B2的方向相反，两磁场始终竖直向上做匀速直线运动。电梯轿厢固定在如图所示的金属框abcd内（图中轿厢未画出）并与之绝缘。已知电梯满载时连同金属框的总质量为2.35×103kg，所受阻力f=500N，金属框垂直轨道的边长Lcd=2.0m，两磁场的竖直宽度均与金属框的高Lad相同，金属框整个回路的电阻R=2.0×10-3Ω，取g=10m/s2。假如设计要求电梯满载时能以v1=3.0m/s的速度匀速上升，求：

（1）图示时刻（ab边在磁场B1中，dc边在磁场B2中）金属框中感应电流的大小及方向（方向用顺时针或逆时针表示）；

（2）磁场向上运动速度v0的大小；

（3）该电梯满载以速度v1向上匀速运动时所消耗的总功率。

24．如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ与水平面间的倾角=30°，两导轨间距L=0.3m。导轨电阻忽略不计，其间连接有阻值R=0.4Ω的固定电阻。开始时，导轨上固定着一质量m=0.1kg、电阻r=0.2Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨面向下。现拆除对金属杆ab的约束，同时用一平行金属导轨面的外力F沿斜面向上拉金属杆ab，使之由静止开始向上运动。电压采集器可将其两端的电压U即时采集并输入电脑，获得的电压U随时间t变化的关系如图乙所示。求：（1）在t=2.0s时通过金属杆的感应电流的大小和方向；（2）金属杆在2.0s内通过的位移；（3）2s末拉力F的瞬时功率。

26.如图所示，直线MN上方足够大空间为匀强磁场区域，磁场方向垂直位于竖直面内的纸面向外，MN下方有个宽度均为2的匀强场区域，磁场方向垂直纸面交替向里和向外，各部分磁场的磁感应强度大小均为。边长为、质量为的导线框abcd从M N上方某一高度由静止开始下落，线框电阻为（不计空气阻力）

（1）求下列①、②两种情况下线框开始运动时ab边框M N的高度；

① 线框能匀速进入磁场区域1；

② 线框cd边刚进入磁场区域1到ab边刚要进入磁场2的时间为，且线框依次穿过磁场区域1、2、3…的时间均相同。

（2）对于上面第②种运动情况，求线框从静止开始运动到cd边刚进入第个磁场区域过程中产生的焦耳热。

24.如图所示，弧形、水平轨道均光滑，电阻可以忽略。水平轨道处在竖直向上的匀强磁场中，金属杆ab质量为m1，从弧形轨道上高为h处无初速释放，金属杆cd质量为m2，静止在水平轨道上， m1=3m2，水平轨道为足够长，两杆始终没有相碰，已知两杆的电阻分别为R1、R2。则：

（1）两杆在水平轨道上运动的最终速度分别为多少?

（2）系统产生的焦耳热最多是多少

24．（19分）如图所示，AB和CD是足够长的平行光滑导轨，其间距为l，导轨平面与水平面的夹角为θ。整个装置处在磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面且向上的匀强磁场中。AC端连有阻值为R的电阻。若将一电阻值也为R，质量为M、垂直于导轨的金属棒EF在距BD端s处上静止释放，则棒滑至底端前会有加速和匀速两个运动阶段。现用大小为F、方向沿斜面向上的恒力把金属棒EF从BD位置由静止推至距BD端s处，此时撤去该力，金属棒EF最后又回到BD端，求：

（1）金属棒下滑过程中的最大速度。

（2）金属棒自BD端出发又回到BD端的整个过程中，AC间电阻R产生的焦耳热为多少（导轨的电阻不计）

23．如图所示（俯视图），相距为2L的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在以OO'为右边界的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强大小为B，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计。在距边界OO'为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。求解以下问题：

（1）若金属杆ab固定在导轨上的初始位置．磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到零．求此过程中电阻R上产生的焦耳热Ql。

（2）若磁场的磁感应强度不变，金属杆ab在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离，其V--X的关系图象如图乙所示。求：

①金属杆ab刚要离开磁场时的加速度大小；

②此过程中电阻R上产生的焦耳热Q2。