题目列表(包括答案和解析)
平行导轨L1、L2所在平面与水平面成30度角,平行导轨L3、L4所在平面与水平面成60度角,L1、L3上端连接于O点,L2、L4上端连接于点,O
连线水平且与L1、L2、L3、L4都垂直,质量分别为m1、m2的甲、乙两金属棒分别跨接在左右两边导轨上,且可沿导轨无摩擦地滑动,整个空间存在着竖直向下的匀强磁场.若同时释放甲、乙棒,稳定后它们都沿导轨作匀速运动.
(1)求两金属棒的质量之比.
(2)求在稳定前的某一时刻两金属棒加速度之比.
(3)当甲的加速度为g/4时,两棒重力做功的瞬时功率和回路中电流做功的瞬时功率之比为多少?
如图所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间连有一段倾角为θ的光滑倾斜导轨,其下端用一光滑小圆弧与右端的水平导轨相接,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上.斜面导轨所在区域无磁场,右段水平区域存在恒定的、竖直向下的匀强磁场B2,其磁感应强度B2待求.左段水平区域存在均匀分布但随时间线性变化的、竖直向上的匀强磁场B1,其磁感应强度随时间变化的规律为
,式中B0和k都是已知常数.在斜面轨道顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路.设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g.
(1)问金属棒在倾斜面轨道上滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?
(2)求金属棒在倾斜轨道上滑动的时间内,回路中感应电流产生的焦耳热量;
(3)若在金属棒滑到倾斜轨道底端进入匀强磁场B2后刚好做匀速运动,求磁场的磁感应强度B2的大小.
如图所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间连有一段倾角为θ的光滑倾斜导轨,其下端用一光滑小圆弧与右端的水平导轨相接,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上.斜面导轨所在区域无磁场,右段水平区域存在恒定的、竖直向下的匀强磁场B2,其磁感应强度B2待求.左段水平区域存在均匀分布但随时间线性变化的、竖直向上的匀强磁场B1,其磁感应强度随时间变化的规律为
,式中B0和k都是已知常数.在斜面轨道顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路.设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g.
(1)问金属棒在倾斜面轨道上滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?
(2)求金属棒在倾斜轨道上滑动的时间内,回路中感应电流产生的焦耳热量;
(3)若在金属棒滑到倾斜轨道底端进入匀强磁场B2后刚好做匀速运动,求磁场的磁感应强度B2的大小.
如图所示,平行金属导轨下端连接一电阻R=0.5Ω,导轨宽L=1m,导轨电阻不计,磁感应强度为B=1T的匀强磁场垂直穿过导轨平面.没有磁场时,一质量为m=1kg与导轨接触良好的金属杆ab恰好能沿导轨匀速下滑.杆ab电阻不计.导轨与水平面成θ=角.今加一沿导轨向上的恒力F=20N推杆从静止开始沿导轨上移,则金属杆在导轨面上滑行距离s=2m后匀速运动,求金属杆在加速过程中流经R的电量Q及电阻R上消耗的电能W.(g=10m/s2)
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