相距2m的兩平行金屬導軌MN、PQ固定在水平面上,兩導軌左端連接阻值為3Ω的電阻R.導軌所在處的空間分布一系列磁場區域,如圖甲所示,每個磁場區的寬度和相鄰磁場區的間距均為1.5m,每個磁場區內的磁場均為勻強磁場,磁場方向垂直軌道平面,磁感應強度從左到右依次記為B1、B2、B3、……、Bn,B1隨時間變化的圖象如圖乙所示,其它磁場保持不變,規定磁場方向豎直向下為正方向。一質量為0.5kg、阻值為3Ω的導體棒垂直放置于導軌左端,在垂直于導體棒的水平恒定拉力作用下,從靜止開始向右運動,經過時間0.2s離開B1磁場,離開時速度為10m/s,此時撤去拉力,導體棒繼續向右運動。已知在無磁場區導體棒與導軌之間的動摩擦因數為0.5,有磁場區導軌光滑,導體棒在磁場區內的運動均為勻速運動(B1磁場區除外),最終穿過Bn磁場區后停下。不計導軌電阻,求:

(1)導體棒在B1磁場區運動過程中受到的拉力大小;
(2)最后穿過的磁場區Bn的n值及其磁感應強度大小;
(3)導體棒在整個運動過程中電阻R產生的焦耳熱Q。
【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網所有,未經書面同意,不得復制發布。
發布:2024/4/20 14:35:0組卷:212引用:1難度:0.3
相似題
-
1.半徑為R的金屬圓環水平固定,電阻忽略不計。圓環內存在與環面垂直的勻強磁場,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;導體棒掃過整個環面時與環接觸良好。
(1)分析說明圖(a)中導體棒掃過整個環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(圓環上直徑位置)處,流過兩導體棒的感應電流大小。發布:2024/12/30 1:0:6組卷:99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域,磁感應強度B0=0.2T,區域長度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。現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律變化。下列說法正確的是( )
A.線圈完全進入磁場瞬間的速度為2m/s B.線圈從開始運動到線圈右邊到達磁場右邊界的過程中,流過線圈的電量為2C C.線圈在完全進入磁場到線圈右邊到達磁場右邊界的過程中,因為線圈左右兩邊切割速度相同,所以線圈中沒有感應電流 D.線框從開始進入磁場到線框右邊剛到達磁場右邊界過程中線框產生的焦耳熱為8J 發布:2024/12/29 23:30:1組卷:149引用:3難度:0.5 -
3.如圖,空間某區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( )
A. B. C. D. 發布:2024/12/29 20:30:1組卷:234引用:3難度:0.7