如圖所示,與x軸平行的兩光滑平行金屬導軌固定在水平面上,只在x>0的區(qū)域存在豎直向上的勻強磁場,磁感應強度大小B=10T。導體棒MN和正方形導線框abcd靜止在導軌上,且導體棒MN和導線框ab、cd的兩邊都垂直于x軸,導線框的邊長、導體棒MN的長度及導軌的寬度都為L=0.1m?,F(xiàn)固定導線框,將與MN垂直且向左的水平恒力作用在導體棒MN的中點上,水平恒力的大小F=3N。當MN達到最大速度后撤掉恒力,同時釋放導線框,當導線框的cd邊到達x=0位置時,導線框恰好達到最大速度,此時立即將導體棒MN固定。經過一段時間后,導線框的ab邊到達x=0位置。已知導體棒MN和導線框的質量都為m=0.1kg;導體棒MN及導線框ab、cd邊的電阻都為r=34Ω,導軌和導線框其余電阻不計,導體棒MN與導線框一直沒有接觸。求:
(1)導體棒MN的最大速度vMN;
(2)導線框的cd邊到達x=0位置時的速度v1;
(3)導線框的ab邊到達x=0位置時的速度v2;
(4)由導線框的cd邊到達x=0位置到導線框的ab邊到達x=0位置的過程中,導體棒MN產生的焦耳熱(結果保留兩位小數)。
r
=
3
4
Ω
【答案】見試題解答內容
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有,未經書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:63難度:0.3
相似題
-
1.半徑為R的金屬圓環(huán)水平固定,電阻忽略不計。圓環(huán)內存在與環(huán)面垂直的勻強磁場,磁感應強度為B。導體棒長為L(L>2R),其單位長度電阻值為r。圖(a)中導體棒與圓環(huán)相切于O1點,t=0時刻起,從圖示位置以速度v勻速向右運動,棒始終與速度方向垂直。圖(b)中導體棒與圓環(huán)相切于O2點,t=0時刻起,以O2點為軸從圖示位置起在水平面內順時針勻速轉過180°,角速度為ω;導體棒掃過整個環(huán)面時與環(huán)接觸良好。
(1)分析說明圖(a)中導體棒掃過整個環(huán)面過程中流過導體棒的電流變化情況;
(2)求圖(b)中導體棒兩端產生的感應電動勢E與時間t的關系式;
(3)若圖(a)、圖(b)中導體棒掃過整個環(huán)面所用時間相同,試比較兩種情況中導體棒運動到虛線(圓環(huán)上直徑位置)處,流過兩導體棒的感應電流大小。發(fā)布:2024/12/30 1:0:6組卷:98引用:2難度:0.7 -
2.如圖甲所示,在水平面上有一豎直向下的足夠寬的矩形勻強磁場區(qū)域,磁感應強度B0=0.2T,區(qū)域長度L=3m,在緊靠磁場的左邊界處的水平面上放置一正方形線框,匝數n=10,邊長a=1m,線框電阻R=1Ω,質量m=1kg?,F(xiàn)在線框上作用一水平恒力F,使線框從靜止開始向右進入磁場中,已知恒力F的大小為10N,線框與水平面間的動摩擦因數μ=0.2,整個線框完全進入磁場前已經勻速運動,g=10m/s2。當線框剛全部進入磁場開始計時,磁場即以如圖乙所示規(guī)律變化。下列說法正確的是( ?。?br />
發(fā)布:2024/12/29 23:30:1組卷:145引用:3難度:0.5 -
3.如圖,空間某區(qū)域內存在沿水平方向的勻強磁場,一正方形閉合金屬線框自磁場上方某處釋放后穿過磁場,整個過程線框平面始終豎直,線框邊長小于磁場區(qū)域上下寬度。以線框剛進入磁場時為計時起點,下列描述線框所受安培力F隨時間t變化關系的圖中,不正確的是( )
發(fā)布:2024/12/29 20:30:1組卷:231引用:3難度:0.7