如圖1所示，固定于水平面的U形導(dǎo)體框處于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體框兩平行導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，左端接一電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源。一質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)體框放置并接觸良好。閉合開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)體棒從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．忽略一切阻力和導(dǎo)體框的電阻，平行軌道足夠長(zhǎng)。

（1）計(jì)算當(dāng)導(dǎo)體棒速度為v時(shí)回路中的電流大小，并求出導(dǎo)體棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的速度；
（2）計(jì)算閉合開(kāi)關(guān)后，導(dǎo)體棒由靜止開(kāi)始到達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的過(guò)程中，回路產(chǎn)生的內(nèi)能Q_內(nèi)；
（3）如果將導(dǎo)體棒左側(cè)通過(guò)輕繩和光滑定滑輪連接質(zhì)量為M的重物（如圖2所示），導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中可以將重物提升一定高度，這就是一種簡(jiǎn)化的直流電動(dòng)機(jī)模型，被提升的重物M即為電動(dòng)機(jī)的負(fù)載。電動(dòng)機(jī)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，如果增加負(fù)載，可以通過(guò)調(diào)節(jié)導(dǎo)體棒的速度達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)。請(qǐng)分析說(shuō)明這個(gè)過(guò)程中導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況，并推導(dǎo)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)物體勻速上升的速度v₁與負(fù)載Mg的函數(shù)關(guān)系式。

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：184引用：2難度：0.5

相似題

1．如圖，一個(gè)正方形導(dǎo)線框從高處自由下落，穿過(guò)一水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，已知磁場(chǎng)區(qū)域高度大于2倍線框高度，線框離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況是（　　）

A．若線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，則離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程一定是勻速運(yùn)動(dòng)

B．若線框加速進(jìn)入磁場(chǎng)，則離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程一定是加速運(yùn)動(dòng)

C．若線框加速進(jìn)入磁場(chǎng)，則離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程一定是減速運(yùn)動(dòng)

D．若線框減速進(jìn)入磁場(chǎng)，則離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程一定是減速運(yùn)動(dòng)

發(fā)布：2024/10/30 11:30:2組卷：295引用：1難度：0.4

A．在俯視圖中，環(huán)中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较?/label>

B．環(huán)中最大的感應(yīng)電流大小為

mgv

C．環(huán)下落過(guò)程中所受重力的沖量等于其動(dòng)量變化

D．t時(shí)間內(nèi)通過(guò)金屬環(huán)橫截面的電荷量為

πr

發(fā)布：2024/11/3 16:0:2組卷：324引用：1難度：0.6

A．開(kāi)關(guān)K置于b后，金屬塊先做加速運(yùn)動(dòng)、后做減速運(yùn)動(dòng)

B．開(kāi)關(guān)K置于b的瞬間，金屬滑塊的加速度大小為6m/s²

C．開(kāi)關(guān)K置于b后，金屬滑塊獲得的最大速度大小為30m/s

D．開(kāi)關(guān)K置于b后，電容器最終帶電量為零

發(fā)布：2024/11/5 1:0:1組卷：132引用：1難度：0.4

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