- 感生电动势、动生电动势
- 共108题
如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角为α，导轨电阻不计。磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面斜向上，长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m、电阻为R。两金属导轨的上端连接右侧电路，电路中R2为一电阻箱，已知灯泡的电阻RL＝4R，定值电阻R1＝2R，调节电阻箱使R2＝12R，重力加速度为g，闭合开关S，现将金属棒由静止释放，
求：
（1）金属棒下滑的最大速度vm；
（2）当金属棒下滑距离为s0时速度恰好达到最大，则金属棒由静止开始下滑2s0的过程中，整个电路产生的电热；
（3）改变电阻箱R2的值，当R2为何值时，金属棒达到匀速下滑时R2消耗的功率最大。
正确答案
见解析。
解析
（1）当金属棒匀速下滑时速度最大，达到最大时有
其中 
联立①～④式得金属棒下滑的最大速度
（2）由动能定理
由于WG=2mgs0 sinα W安= Q
解得
将⑤代入上式可得
也可用能量转化和守恒求解：
再将⑤式代入上式得
（3）∵金属棒匀速下滑
∴mgsinα = BIL ⑦
P2=I22R2 ⑧
联立得
当
知识点
如图所示，水平放置的平行金属导轨MN和PQ之间接有定值电阻R，导体棒ab长为l且与导轨接触良好，整个装置处于竖直向上的匀强磁场 中，现使导体棒ab匀速向右运动，下列说法正确的是
正确答案
解析
略
知识点
如图所示，abcd线圈中接有一灵敏电流计G，efgh线框的电阻不计，放在匀强磁场中，具有一定电阻的导体棒MN在恒力F作用下由静止开始向右运动，efgh线框足够长，则通过灵敏电流计G中的感应电流
正确答案
解析
略
知识点
如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成53°角固定放置，导轨间连接一阻值为4Ω的电阻R，导轨电阻忽略不计，在两平行虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场区域的宽度为d=0.5m，导体棒a的质量为ma=0.6kg，电阻Ra=4Ω；导体棒b的质量为mb=0.2kg，电阻Rb=12Ω；它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好，现从图中的M、N处同时将它们由静止开始释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时，a正好进入磁场（g取10m/s2，sin53°=0.8，且不计a、b之间电流的相互作用），求：
（1）在整个过程中，a、b两导体棒分别克服安培力做的功；
（2）在a穿越磁场的过程中，a、b两导体棒上产生的焦耳热之比；
（3）在穿越磁场的过程中，a、b两导体棒匀速运动的速度大小之比；
（4）M点和N点之间的距离。
正确答案
见解析
解析
（1）
同理
（2）在a穿越磁场的过程中，a是电源，b与R是外电路，
（3）设b在磁场中匀速运动的速度大小为vb，则b中的电流
电路的总电阻R总1=14Ω
由以上两式得：
同理a棒在磁场中匀速运动时R总2=7Ω
（4）由题意得：进入磁场前两者速度始终相等，当b进入磁场时，速度为vb,且开始匀速运动，穿过磁场的时间为t。
当a进入磁场时速度为va，
有
d=vbt ②
va：vb=3:2 ③
得 
导体棒从释放到进入磁场前的运动有 
可得M点、N点到L1的距离分别为Sa=9/8m，Sb=1/2m SMN=5/8m
知识点
如图甲所示，在圆形线框的区域内存在匀强[磁场，开始时磁场垂直于纸面向里，若磁场的磁感应强度B按照图乙所示规律变化，则线框中的感应电流I （取逆时针方向为正方向）随时间t的变化图线是：
A
B
C
D
正确答案
解析
略
知识点
扫码查看完整答案与解析