如圖所示,兩固定的平行、光滑金屬導軌足夠長且電阻不計,兩導軌與水平面夾角θ=30°,導軌間距L=0.5m。有一有界勻強磁場,磁感應強度大小為B,方向垂直導軌平面向下,其上,下邊界AB、CD均水平且間距為d0=0.5m。有質量均為m=0.1kg、接入導軌間電阻均為r=1Ω、長度相同的水平導體棒a、b,在AB邊界上方距AB的距離均為d=0.1m處先后由靜止釋放導體棒a、b,先釋放a,a剛進入磁場即做勻速運動,此時再釋放b,兩導體棒與導軌始終保持良好接觸。求:
(1)磁感應強度B的大小;
(2)導體棒a運動到下邊界CD時的速度大小;
(3)若導體棒a、b先后離開下邊界CD的時間間隔t=0.12s(b離開邊界CD時速度一直沒達到穩定),且b離開磁場下邊界CD的瞬時計為t=0,此時在CD下方區域加上一與導軌平面垂直向下的隨時間變化的磁場B1,t=0時該磁場磁感應強度為2T,為使導體棒a、b中不產生感應電流,則B1隨t變化的表達式。
【答案】(1)磁感應強度B的大小是2T;
(2)導體棒a運動到下邊界CD時的速度大小是2m/s;
(3)B1隨t變化的表達式是。
(2)導體棒a運動到下邊界CD時的速度大小是2m/s;
(3)B1隨t變化的表達式是
B
1
=
0
.
552
0
.
276
+
t
【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:2024/6/27 10:35:59組卷:77引用:1難度:0.5
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