- 力学
- 电磁学
- + 作用的导体棒在导轨上运动的电动势、安培力、电流、路端电压
- 导体棒进出磁场区域的加速度变化
- 计算导轨切割磁感线电路中产生的热量
- 求导体棒运动过程中通过其截面的电量
- 根据I-t图象判断导体棒的运动情况
- 导体棒在不受拉力时运动的位移与速度的关系
- 双棒切割磁感线时,符合动量守恒的情况
- 双杆在不等宽导轨上运动问题
- 热学
- 光学
- 近代物理
- 其他
- 初中衔接知识点
- 竞赛
如图所示,固定平行的长直导轨M、N放置于匀强磁场中,导轨间距L=1m,磁感应强度B=5T,方向垂直于导轨平面向下,导体棒与导轨接触良好,驱动导体棒使其在磁场区域运动,速度随时间的变化规律为v=2sin10πt(m/s),导轨与阻值为R=9Ω的外电阻相连,已知导体棒的电阻为r=1Ω,不计导轨与电流表的电阻,则下列说法正确的是


A.导体棒做切割磁感线运动,产生频率为5Hz的正弦交流电 |
B.导体棒产生的感应电动势的有效值为10V |
C.交流电流表的示数为0.5A |
D.0~![]() |
当下世界科技大国都在研发一种新技术,实现火箭回收利用,有效节约太空飞行成本,其中有一技术难题是回收时如何减缓对地的碰撞,为此设计师在返回火箭的底盘安装了4台电磁缓冲装置,其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓火箭对地的冲击力。该装置的主要部件有两部分:①缓冲滑块,由高强绝缘材料制成,其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈abcd,指示灯连接在cd两处;②火箭主体,包括绝缘光滑缓冲轨道MN、PQ和超导线圈(图中未画出),超导线圈能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场。当缓冲滑块接触地面时,滑块立即停止运动,此后线圈与火箭主体中的磁场相互作用,指示灯发光,火箭主体一直做减速运动直至达到软着陆要求的速度,从而实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时,火箭主体的速度大小为v0,软着陆要求的速度为0;指示灯、线圈的ab边和cd边电阻均为R,其余电阻忽略不计;ab边长为L,火箭主体质量为m,匀强磁场的磁感应强度大小为B,重力加速度为g,一切摩擦阻力不计。
(1)求缓冲滑块刚停止运动时,线圈的ab边受到的安培力大小;
(2)求缓冲滑块刚停止运动时,火箭主体的加速度大小;
(3)若火箭主体的速度大小从v0减到0的过程中,经历的时间为t,求该过程中每台电磁缓冲装置中线圈产生的焦耳热。
(1)求缓冲滑块刚停止运动时,线圈的ab边受到的安培力大小;
(2)求缓冲滑块刚停止运动时,火箭主体的加速度大小;
(3)若火箭主体的速度大小从v0减到0的过程中,经历的时间为t,求该过程中每台电磁缓冲装置中线圈产生的焦耳热。

如图所示,一匀强磁场区域边界为MN,方向竖直向下,光滑水平桌面上有一边长为L的正方形线框(线框左右两边与MN平行),以大小为v0的速度沿垂直磁场边界方向进入磁场,当线框全部进入磁场时速度恰好为零。用v表示线框的速度大小,x表示线框的位移(以线框右边与MN重合时的位置为初位置),t表示线框运动的时间(从线框右边与MN重合开始计时),则下列图像可能正确的是( )


A.![]() | B.![]() |
C.![]() | D.![]() |
如图所示,足够长的平行金属导轨倾斜放置,导轨所在平面倾角θ=37°, 导轨间距L=1m,在水平虚线的上方有垂直于导轨平面向下的匀强磁场B1,水平虚线下方有平行于导轨平面向下的匀强磁场B2,两磁场的磁感应强度大小均为B=1T.。导体棒ab、cd 垂直放置在导轨上,开始时给两导体棒施加约束力使它们静止在斜面上,现给ab 棒施加沿斜面向上的拉力F,同时撤去对两导体棒的约束力,使ab 沿斜面向上以a=1m/s2的加速度做匀加速直线运动,cd 棒沿斜面向下运动,运动过程中导体棒始终与导轨垂直并接触良好。已知导体棒与导轨间的动摩擦因数均为μ=0.5,导体棒的质量均为m=0.1kg,两导体棒组成的回路总电阻为R=2Ω,导轨的电阻不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2,sin37° =0.6 ; cos37° =0.8 ,求:
(1)当cd 棒向下运动的速度达到最大时,ab 棒受到的拉力大小;
(2)当回路中的瞬时电功率为 2W 时,在此过程中,通过ab 棒横截面的电量;
(3)当cd 棒速度减为零时,回路中的电流大小。
(1)当cd 棒向下运动的速度达到最大时,ab 棒受到的拉力大小;
(2)当回路中的瞬时电功率为 2W 时,在此过程中,通过ab 棒横截面的电量;
(3)当cd 棒速度减为零时,回路中的电流大小。

一空间有垂直纸面向里的匀强磁场B,两条电阻不计的平行光滑导轨竖直放置在磁场内,如图所示,磁感应强度B=0.5 T,导体棒ab、cd长度均为0.2 m,电阻均为0.1 Ω,重力均为0.1 N,现用力向上拉动导体棒ab,使之匀速上升(导体棒ab、cd与导轨接触良好),此时cd静止不动,则ab上升时,下列说法正确的是( )


A.ab受到的拉力大小为2 N |
B.ab向上运动的速度为2 m/s |
C.在2 s内,拉力做功,有0.4 J的机械能转化为电能 |
D.在2 s内,拉力做功为0.6 J |
两根相距为
的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面。质量均为
的金属细杆
、
与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为
,每根杆的电阻均为
,导轨电阻不计。整个装置处于磁感应强度大小为
,方向竖直向上的匀强磁场中。当
杆在平行于水平导轨的拉力
作用下以速度
沿水平方向的导轨向右匀速运动时,
杆正以速度
沿竖直方向的导轨向下匀速运动,重力加速度为
。则以下说法正确的是( )















A.![]() ![]() ![]() |
B.![]() ![]() ![]() |
C.![]() ![]() ![]() |
D.![]() ![]() ![]() |
如图甲所示,光滑绝缘水平面上,虚线MN的右侧存在方向竖直向下、磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场,MN的左侧有一质量为m=0.1kg的矩形线圈bcde,bc边长L1=0.2m,电阻R=2Ω。t=0时,用一恒定拉力F拉线圈,使其由静止开始向右做匀加速运动,经过1s,线圈的bc边到达磁场边界MN,此时立即将拉力F改为变力,又经过1s,线圈恰好完全进入磁场,在整个运动过程中,线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示。则( )


A.恒定拉力大小为0.05N |
B.线圈在第2s内的加速度大小为1m/s2 |
C.线圈be边长L2=0.5m |
D.在第2s内流过线圈的电荷量为0.2C |
如图所示,光滑平行导轨倾斜放置,导轨平面倾角为θ=30°,导轨间距为L,导轨上端接有阻值为R的定值电阻,整个装置处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,一根金属棒放在导轨上,由静止释放,同时给金属棒施加一个沿导轨平面向下的拉力,使金属棒以大小为a=0.5g的加速度向下做匀加速运动,g为重力加速度,金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好,不计导轨和金属棒的电阻,金属棒运动t时间时,金属棒两端的电压U、t时间内通过电阻R的电量q、拉力做功的瞬时功率P、电阻R产生的焦耳热Q随时间变化正确的是( )


A.![]() | B.![]() |
C.![]() | D.![]() |
如图所示,两条电阻不计的平行导轨与水平面成
角,导轨的一端连接定值电阻R1,匀强磁场垂直穿过导轨平面,一根质量为m、电阻为R2的导体棒ab,垂直导轨放置,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为
,且
,如果导体棒以速度v匀速下滑,导体棒此时受到的安培力大小为F,则以下判断正确的是( )





A.电阻R1消耗的电功率为![]() |
B.重力做功的功率为![]() |
C.运动过程中减少的机械能全部转化为电能 |
D.R2上消耗的功率为![]() |
如图,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ角固定,轨道间距为l.空间存在磁感应强度大小为B、方向垂直于轨道平面向上的匀强磁场。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其电阻为R.由静止释放ab,轨道足够长且电阻不计,重力加速度为g.求:
(1)金属杆ab速度的最大值;
(2)当金属杆ab的加速度为a=
gsinθ,回路的电功率.
(1)金属杆ab速度的最大值;
(2)当金属杆ab的加速度为a=

