(10分)如圖所示,MN、PQ和F1、HJ是四根相互平行的長金屬導(dǎo)軌,它們的間距相等,均為L=30cm.長為3L、電阻為R=0.3 的金屬棒可緊貼四導(dǎo)軌,沿導(dǎo)軌方向無摩擦的運(yùn)動.在導(dǎo)軌MN、PQ的左端連接有阻值為Ro=0.1的電阻,在金屬導(dǎo)軌FI、HJ的右端連接有一對水平放置、間距為d=18 m的平行金屬板.除該金屬板外,整套裝置處于垂直

于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=0.4T.用~適當(dāng)?shù)睦κ菇饘侔粢运俾蕍=5m/s向右運(yùn)動,此

時金屬板間一帶電微粒恰好懸浮在兩板的正中央.取g=l0m/s2,求:

(1)帶電微粒的比荷:

(2)為維持金屬棒的勻速運(yùn)動,加在金屬棒上的拉力的功率.

(1);(2)


解析:

(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定率可求、三段的感應(yīng)電動勢

        (1分)

     根據(jù)閉合電路歐姆定律求出bc兩點(diǎn)間的電勢差

             (1分)

           (1分)

    金屬板間的電勢差為

          (2分)

    由平衡條件可得(1分)

  (2)金屬棒所受安培力為(2分)

    加在金屬棒上的拉力的功率(2分)

練習(xí)冊系列答案
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(08年福州三中期中)(附加題,10分)如圖所示,質(zhì)量M=10kg,上表面光滑的足夠長木板在水平拉力F=50N作用下以v0=5m/s初速度沿水平地面向右勻速運(yùn)動,現(xiàn)有足夠多的小鐵塊,它們質(zhì)量均為m=1kg,將一鐵塊無初速地放在木板最右端,當(dāng)木板運(yùn)動了L=1m時又無初速地在木板最右端放上第二個鐵塊;只要木板運(yùn)動了L就在木板最右端無初速放一鐵塊。求:

 

   (1)第一個鐵塊放上后,木板運(yùn)動lm時,木板的速度多大?

   (2)最終有幾個鐵塊能留在木板上?

   (3)最后一個鐵塊與木板右端距離多大?(g=10m/s2

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(滿分10分)如圖所示,邊長為L的正方形線框abcd的匝數(shù)為n,ad的中點(diǎn)和bc邊的中點(diǎn)的連線OO′恰好位于勻強(qiáng)磁場的邊界上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,線圈與外電阻R構(gòu)成閉合電路,整個線圈的電阻也為R,現(xiàn)在讓線圈以O(shè)O′為軸,以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,求:

(1)若從圖示位置開始計(jì)時,閉合電路中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式。

(2)線框從圖示位置時轉(zhuǎn)過90°的過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量和通過電阻R的電荷量

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(滿分10分)如圖所示,邊長為L的正方形線框abcd的匝數(shù)為n,ad的中點(diǎn)和bc邊的中點(diǎn)的連線OO′恰好位于勻強(qiáng)磁場的邊界上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,線圈與外電阻R構(gòu)成閉合電路,整個線圈的電阻也為R,現(xiàn)在讓線圈以O(shè)O′為軸,以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,求:
⑴若從圖示位置開始計(jì)時,閉合電路中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式。
⑵線框從圖示位置時轉(zhuǎn)過90°的過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量和通過電阻R的電荷量

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求:(1)小球沖出圓弧軌道后能繼續(xù)上升的最大高度h=?

(2)在小球上升h的過程中圓弧軌道移動的距離S=?

 

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