热门试卷

解：（1）对cd棒，根据平衡条件得：

  F安=BIL=mgsinθ

所以通过cd棒的电流大小为：I=

当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的电功率为：P=I2R=．

ab棒在到达区域Ⅱ前做匀加速直线运动，有：a==gsinθ

cd棒始终静止不动，ab棒在到达区域Ⅱ前、后，回路中产生的感应电动势和感应电流保持不变，则ab棒在区域Ⅱ中一定做匀速直线运动．可得：

 =BLvt，即=BLgsinθ•tx，

得：tx=

ab棒在区域Ⅱ中做匀速直线运动的速度为：vt=atx=

通过磁场Ⅱ的时间为 t2==

故当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的热量为 Q=I2Rt2=

（2）ab棒开始下滑至EF的过程中流过导体棒cd的电量为 q=I（tx+t2）=

答：

（1）当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的电功率是，热量是；

（2）ab棒开始下滑至EF的过程中流过导体棒cd的电量是．

解：（1）根据法拉第电磁感应定律得 =

由欧姆定律得 =

通过电阻R的电量 q=

磁通量的变化量△Φ=

联立得 q=

（2）当A轮角速度为ω时，棒产生的感应电动势为 E=ω

感应电流为 I=

棒所受的安培力 F=BIa

联立得 F=

（3）重物匀速运动时，根据能量守恒得：mgv=

解得重物的速度 v=

答：

（1）从图示位置由静止开始转过θ角的过程中通过电阻R的电量是；

（2）当A轮角速度为ω时，金属棒所受安培力的大小是 ；

（3）重物匀速运动时的速度是．

解：

（1）金属棒未进入磁场时，磁场产生感应电动势，导体棒与定值电阻R并联，等效电路如图

R总=RL+=4+1=5Ω      

由感生电动势表达式得：

==0.5 V     

由闭合电路 欧姆定律得：

IL===0.1 A                    

（2）因灯泡亮度不变，故4 s末金属棒进入磁场时刚好匀速运动，

I=IL+IR=0.1+0.1×=0.3 A       

F=FA=BId=2×0.3×0.5=0.3 N                

（3）导体在磁场中运动时等效电路如

由等效电路可知，定值电阻与灯泡并联，则电动势为：

E2==0.3（2+）=1 V                 

v═=1 m/s                               

a═=0.25 m/s2     

由牛顿第二定律得：

m═=1.2 kg                                 

答：

（1）通过导体棒的电流为0.1A

（2）拉力F为0.3N

（3）导体棒质量为1.2kg

解：（1）在0.8S时，金属棒的速度v=gt=8m/s   E=BLv=1.6V   

       由静止释放0.8s时：F=BIL=0.8N    重力G=mg=0.1N，

       此时安培力F大于重力G，闭合开关后，导体棒做减速运动，

       故导体棒的最大速度vm=8m/s

     （2）最终当导体棒的重力和安培力平衡时，导体棒保持恒定速度做匀速直线运动．

          即：，代入数据解得：v=1m/s

答：（1）ab棒的最大速度为8m/s．

    （2）ab棒的最终速度的大小为1m/s．