如图A.,两相距L=0.5m的平行金属导轨固定于水平面上,导轨左端与阻值R=2Ω的电阻连接,导轨间虚线右侧存在垂直导轨平面的匀强磁场。质量m=0.2kg的金属杆垂直置于导轨上,与导轨接触良好,导轨与金属杆的电阻可忽略。杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动,并始终与导轨垂直,其v–t图像如图B.所示。在15s时撤去拉力,同时使磁场随时间变化,从而保持杆中电流为0。
求:
40.金属杆所受拉力的大小F;
41.0–15s内匀强磁场的磁感应强度大小B0;
42.15–20s内磁感应强度随时间的变化规律。
20.如右图所示,两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。两质量、长度均相同的导体棒c、d,置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处。磁场宽为3h,方向与导轨平面垂直。先由静止释放c,c刚进入磁场即匀速运动,此时再由静止释放d,两导体棒与导轨始终保持良好接触。用ac表示c的加速度,Ekd表示d的动能,xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移。图中正确的是 ( )
7.如图所示,铁芯上有两个线圈A和B.线圈A跟电源相连,LED(发光二极管,具有单向导电性)M和N并联后接线圈B两端.图中所有元件均正常,则( )
12.用如图所示的实验装置研究电磁感应现象。当有电流从电流表的正极流入时,指针向右偏转。下列说法哪些是正确的( )
由关系图可知在0-10s时间段杆尚未进入磁场,因此
由图可得
同理可知在15-20s时间段仅在摩擦力作用下运动。
右图由图可得
解得
由关系图可知在0-10s时间段杆尚未进入磁场,因此
由图可得
同理计算F
分析图像由牛顿第二定律计算加速度,同理计算F
由图像获取信息的能力
在10-15s时间段杆在磁场中做匀速运动,因此有
以,
代入
解得
在10-15s时间段杆在磁场中做匀速运动,因此有
将F带入即可
在10-15s时间段杆在磁场中做匀速运动,则受力平衡,有安培力的计算公式和受力平衡即可计算
方程的建立
由题意可知在15-20s时间段通过回路的磁通量不变,设杆在10-15s内运动距离为,15s后运动距离为
。
其中
由此可得
15-20s时间段通过回路的磁通量不变,设杆在10-15s内运动距离为,15s后运动距离为
。列方程求解
磁通量不变是切入点,构建数学关系
方程的建立