欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:47520268
大小:354.51 KB
页数:14页
时间:2020-01-12
《物理切割磁感线模型》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、04(北京卷)13.(18分)如图1所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L0、M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下,导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。(1)由b向a方向看到的装置如图2所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图;(2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小;(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大
2、值。 重力mg,竖直向下支撑力N,垂直斜面向上安培力F,沿斜面向上 (2)当ab杆速度为v时,感应电动势E=BLv,此时电路电流 ab杆受到安培力根据牛顿运动定律,有 (3)当时,ab杆达到最大速度vm(13分)如图1所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距 l=0.20m,电阻R=1.0Ω;有一导体杆静止地放在轨道上,与两轨道垂 直,杆及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感强度B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道面向下,现用一外力F沿轨道方向拉 杆,使之做匀加速运动,测得力F与时间t的关系如图2所示.求杆的质 量m和加速度a. 导体杆在轨道上做匀加速直线
3、运动,用v表示其速度,t表示时间,则有 v=at① 杆切割磁力线,将产生感应电动势,=Blv② 在杆、轨道和电阻的闭合回路中产生电流I=③ 杆受到的安培力为f=IBl④ 根据牛顿第二定律,有F-f=ma⑤ 联立以上各式,得 F=ma+at⑥ 由图线上取两点代入⑥式,可解得a=10m/s,m=0.1kg. 评分标准:本题13分.得出⑥式给6分,得出最后结果再给7分.③ 3、(18分)24.图中a1b1c1d1和a2b2c2d2为在同一竖直平面内的金属导轨,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨所在的平面(纸面)向里。导轨的a1b
4、1段与a2b2段是竖直的,距离为l1;c1d1段与c2d2段也是竖直的,距离为l2。x1y1与x2y2为两根用不可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆,质量分别为m1和m2,它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触。两杆与导轨构成的回路的总电阻为R。F为作用于金属杆x1y1上的竖直向上的恒力。已知两杆运动到图示位置时,已匀速向上运动,求此时作用于两杆的重力的功率大小和回路电阻上的热功率。设杆向上运动的速度为v,因杆的运动,两杆与导轨构成的回路的面积减小,从而磁通量也减小。由法拉第电磁感应定律,回路中的感应电动势的大小为ε=B(l2-l1)v
5、 ①回路中的电流I=, ②电流沿顺时针方向。两金属杆均要受到安培力作用,作用于杆x1y1的安培力为f1=Bl1I, ③方向向上,作用于杆x2y2的安培力为f2=Bl2I, ④方向向下。当杆做匀速运动时,根据牛顿第二
6、定律有F-m1g-m2g+f1-f2=0 ⑤解以上各式,得I=, ⑥v=R ⑦作用于两杆的重力的功率的大小为P=(m1+m2)gv ⑧电阻上的热功率Q=I2R
7、 ⑨由⑥⑦⑧⑨式,可得P=R(m1+m2)g ⑩Q=[]2R (2004•广东)如图,在水平面上有两条平行导电导轨MN、PQ,导轨间距离为l,匀强磁场垂直于导轨所在的平面(纸面)向里,磁感应强度的大小为B,两根金属杆1、2摆在导轨上,与导轨垂直,它们的质量和电阻
此文档下载收益归作者所有