如图,两根足够长光滑平行金属导轨、倾斜放

题目:

如图,两根足够长光滑平行金属导轨、倾斜放
如图,两根足够长光滑平行金属导轨、倾斜放

置,匀强磁场垂直于导轨平面,导轨的上端与水平放置的两金属板、相连,板间距离足够大,板间有一带电微粒,金属棒水平跨放在导轨上,下滑过程中与导轨接触良好.现同时由静止释放带电微粒和金属棒,则
 A.金属棒最终可能匀速下滑 B.金属棒一直加速下滑
C.金属棒下滑过程中M板电势高于N板电势 D.带电微粒不可能先向板运动后向运动
试题答案:BC 解析:金属棒沿光滑导轨加速下滑,棒中有感应电动势而对电容器充电,充电电流通过金属棒时受安培力作用,只有金属棒速度增大时才有充电电流,因此总有,金属棒将一直加速,A错B对;由右手定则可知,金属棒a端(即M板)电势高,C项正确;若微粒带负电,则静电力向上与重力反向,开始时静电力为0,微粒向下加速,当静电力增大到大于重力时,微粒的加速度向上,可以向下减速到零后再向上运动,D项错      ( 我想知道为什么一定要加速运动才有感应电动势.匀速运动不也有嘛?难道是我理解错.  )

解答:

把两金属板设为电容C
假设金属棒在某处开始匀速下滑 速度设为v
此时金属棒切割磁感线产生的电动势为E=BLv
且电容两端的电压U等于E=BLv
则金属棒匀速下滑的过程
电动势E=BLv 不变
故金属棒与电容间的电势差为0
即没有金属棒没有对电容充电的电流了
电路没有电流,自然没有安培力
则金属棒在沿斜面方向只有重力的分量了
金属棒加速度不为零
这与之前的假设(金属棒在某处开始匀速下滑)
相矛盾
故金属棒只能一直加速下滑
再问: 我想问下充电电流和感应电流有什么区别,不是切割磁感线就有感应电流吗??? 不是很明白这道题的电流~~
再答: 在本题中 不管是金属棒还是连接导线的电阻都非常小 再加上电容的容量也是很小(板间距离足够大) 所以充电可以认为是瞬间完成的 即电容两端的电压总是一下子就跟上金属棒电动势的变化 本题中 充电电流和感应电流为同一电流 **/ “切割磁感线就有感应电流”这句话是不对的 切割磁感线是有感应电动势,而不一定有感应电流 除非是形成闭合回路才有感应电流
再问: 那导体棒和电容器不是闭合电路吗???
再答: 当然 当电容两端的电压与电源的电动势相等时, 两者之间的电势差为0 故电流为0 可以看做断路 这就是为什么在恒定直流电路中可以把电容当成断路的原因 本题是直流电,但大小是变化的,不是恒定直流 故不能把电容当成断路


分类: 物理作业
时间: 12月2日

与《如图,两根足够长光滑平行金属导轨、倾斜放》相关的作业问题

  1. 如图所示,两根足够长固定平行金属导轨位于倾角θ=30°的斜面上,导轨上、下端各接有阻值R=20Ω的电阻,导轨电阻忽略不计

    (1)金属棒ab由静止至下滑高度为3m的运动过程中,金属棒ab机械能的减少量 △E=mgh−12mv2=2.8J ①(2)速度最大时,金属棒ab产生的电动势e=BLv ②产生的感应电流  I=er+R2   ③此时棒所受的安培力  F=BIL&nbs
  2. 如图甲所示,两根足够长的平行金属导轨M、N相距L,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,

    乙图是直线图吗,t2在哪个位置,把图传过来吧 再问: 图来了 再答: (1) t=0时电荷静止 故有F-mg=0 F=qE E=U/d U=BLV 解得V= mgd/qBL 由于上极板带负电故 v水平向左 (2)由图像知t1-t2时刻,电荷做匀加速运动 故电荷所受力恒定 即所受电场力恒定 所以电压恒定 进而v恒定 即匀
  3. 如图所示,两根电阻不计的光滑平行金属导轨倾角为θ,导轨下端接有电阻R,匀强磁场垂直于斜面向上.质量为m,电阻不计的金属棒

    A、导体棒匀速上升过程中,根据动能定理得:WF+WG+W安=0,注意克服安培力所做功即为回路电阻中产生的热量,故有:金属棒上的各个力的合力所做的功等于零,故A正确,B错误C、WF+WG=-W安恒力F与重力的合力所做的功等于克服安培力所做功,克服安培力所做功即为回路电阻中产生的热量.故C错误,D正确故选AD.
  4. 如图1所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置.两导轨间距为L0,M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均

    (1)由右手定则可知,杆向下运动时,感应电流从a流向b,再根据左手定则知,杆ab所受安培力方向沿斜面向上,则物体受力如图所示:重力mg,竖直下支撑力N,垂直斜面向上安培力F,沿斜面向上(2)当ab杆速度为v时,感应电动势E=BLv,此时电路中电流I=ER=BLvRab杆受到安培力F=BIL=B2L2vR根据牛顿运动定律
  5. 足够长的平行金属导轨MN、PQ平行放置,间距为L,与水平面成 角,导轨与固定电阻R1和R2相连,

     
  6. 2013•徐汇区一模)如图所示,两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为α=30°,导轨电阻不

    ab,cd都在时,两者产生的感应电动势相互抵消,回路不产生焦耳热ab离开磁场后就只有cd棒在切割磁感线了.而安培力又做负功,且此时大于重力,所以一开始加速度方向向上,而后安培力随速度变化越来越小,最终等于重力相同.
  7. 关于电磁感应的题目如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.2m,电阻R=0

    你的计算结果应该和答案一样但解题过程有问题,你用的是瞬时路端电压与瞬时速度的关系,那么你的解题过程中没有体现出来电压随时间均匀变化的关系(即金属杆做初速为零的匀加速直线运动),换句话说如果图像不是一根直线而是一根曲线但5s末的电压也是0.2v的时候你的结果也还是相同的值.不知道当否?
  8. 如图所示,在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,有两根水平放置且足够长的平行金属导轨AB、CD,间距为L,在导轨的AC

    经分析知,棒向右运动时切割磁感线,产生动生电动势,由右手定则知,棒中有ab方向的电流,再由左手定则可知,安培力向左,棒受到的合力在减小,向右做加速度逐渐减小的加速运动,当安培力与摩擦力的合力增大到大小等于拉力时,则加速度减小到0时,达到最大速度,此时: F=μmg+BIL又I=BLvR解得 vm=(
  9. 如图所示,MN和PQ是两根放在竖直面内且足够长的平行金属导轨,相距l=50cm.导轨处在垂直纸面向里的磁感应强度B=5T

    (1)根据题意,小球在金属板间做平抛运动.水平位移为金属板长L=20cm,竖直位移等于d2=5cm,根据平抛运动规律:  d2=12gt2,  d2=12g(Lv0)2解得:v0=Lgd=0.2×100.1m/s=2m/s(2)欲使小球不偏转,须小球在金属板间受力平衡,根据题意应使金属棒ab切割磁感
  10. 如图(甲)所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.2m,电阻R=0.4Ω,导轨上

    (1)电压表示数为U=IR=BLRR+rv                       &
  11. 如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.3m.导轨电阻忽略不计,

    过程看图片!
  12. 如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN PQ固定在同一水平面上 两导轨间距L=0.2m 导轨

    (1)由图乙可得路端电压与时间的函数关系为U=0.4t,金属杆ab产生的感应电动势E与时间的函数 关系为E=5U/4=0.5t,而E=BLv,得v=0.5t/BL=5t; (2)由于v=5t,说明金属杆ab做匀加速直线运动,加速度为a=5 m/s2 ; (3)5s末,金属杆ab产生的感应电
  13. 如图所示光滑足够长的平行金属导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.2m,电阻R=0.4Ω,导轨上静止放置一

    (1)金属杆在 5S末切割磁感线产生的感应电动势 E=BLv感应电流    I=ER+r电压表示数  U=IR  由以上各式得   v=2.5m/s  (2)金属棒加速度
  14. 20. (12分)如图甲所示, 光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.3m。导轨电阻

    解题思路: 综合应用电磁感应、牛顿运动运动和能量守恒定律综合求解解题过程:
  15. 两根足够长的平行光滑导轨竖直固定放置,顶端接一电阻R,导轨所在平面与匀强磁场垂直.将一金属棒与下端固定的轻弹簧的上端拴接

    A:释放时,金属棒只受重力,金属棒的加速度a=g,如果没有磁场时,根据简谐运动规律可知,金属棒在最低点时的加速度应与释放时的加速度相等,即a=g,有磁场时,由于电磁感应,金属棒下落过程中会受到安培力的阻碍作用,所以金属棒下落的高度小于没有磁场时下落的高度,因此金属棒在最低点的加速度小于g,所以A正确;B:根据能量守恒定
  16. 两根水平放置的足够长的平行金属导轨相距1m,导轨左端连一个R=1.8Ω的电阻,一根金属棒ab的质量为0.2kg,电阻为0

    (1)当金属棒速度为v=4m/s时,金属棒受到的安培力FB′=B2L2vR,由牛顿第二定律得:  F-B2L2vR=ma,解得:a=2.5m/s2;(2)当金属棒由于切割磁感线而受安培力作用,当金属棒的受力达到平衡时速度达到最大,即由法拉第电磁感应定律:E=BLvm 由闭合电路欧姆定律:I=ER+rab受的安
  17. 如图所示,两足够长的平行金属导轨水平放置,间距为L,左端接有一阻值为R的电阻;所在空间分布有竖直向上,磁感应强度为B的匀

    (1)设导体棒d刚要滑动的瞬间,流过d的电流为I,c的瞬时速度为v,导体棒c切割磁感线产生的电动势:E=BLv…①电路总电阻为:R总=R+R2=3R2电路中的感应电流:I=ER总=BLv3R2=2BLv3R,通过d的电流为:Id=12I=BLv3R… ②d受到的安培力大小为:FA=BIdL…③当安培力与摩擦力
  18. 2011高考物理题如图,两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置,导轨间距离为L,电阻不计.在导轨上端并接两个额定功率均为

    第一问 保持正常发光意味着感应电流恒定,意味着MN下落速度恒定,意味着MN受平衡力有G=F磁 即:mg=BI总L 其中I总=2I分=2(P/R开方)(灯泡正常发光) 代入求B第二问 此题金属棒匀速下落,动能不变,重力势能完全转化为电能,所以重力势能做攻功率等于电功率即 mgv=2P 得v=2P/mg坑爹的输入法 再问:
  19. 如图,两根足够长的金属导轨ab,cd竖直放置,导轨间距离为L,电阻不计.在导轨上端接一个额定功率为P,电阻为R

    因为题中有一句话说灯泡亮度不再发生变化,说明金属棒下落的速度不发生变化,(因为如果速度发生变化则产生的电流会发生变化),你是不是纠结有没有摩擦力,因为摩擦力的大小与支持力大小有关,而本题中没有垂直于导轨平面的力,所以没有支持力,所以没有摩擦力.