24.如图所示,顶角θ=45o的光滑金属导轨 MON固定在水平面内,导轨处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中。一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿导轨MON向右滑动,导体棒的质量为m,导轨与导体棒单位长度的电阻均匀为r,导体棒与导轨接触点为a和b,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触且没有脱离导轨。当t=0时,导体棒位于坐标原点o处。
求:
(1)在t时刻,流过导体棒的电流强度I和电流方向;
(2)导体棒作匀速直线运动时水平外力F的表达式;
(3)导体棒在0~t时间内产生的焦年热Q;
(4)若在t0时刻将外力F撤去,导体棒最终在导轨上静止时的坐标x.
20.如图1所示,光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角,M、P两端接有阻值为R的定值电阻。阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置,其它部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上。从t = 0时刻开始棒受到一个平行于导轨向上的外力F,由静止开始沿导轨向上运动,运动中棒始终与导轨垂直,且接触良好,通过R的感应电流随时间t变化的图象如图2所示。下面分别给出了穿过回路abPM的磁通量、磁通量的变化率、棒两端的电势差和通过棒的电荷量q随时间变化的图象,其中正确的是( )
2.如图,空间有一匀强磁场,一直金属棒与磁感应强度方向垂直,当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时,棒两端的感应电动势大小ε,将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折弯,置于磁感应强度相垂直的平面内,当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时,棒两端的感应电动势大小为,则等于( )
9.如图所示,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN与PQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,ab棒接入电路的电阻为R,当流过ab棒某一横截面的电量为q时,棒的速度大小为v,则金属棒ab在这一过程中( )
解析:(1)从0到t时间内,导体棒的位移 x=v0t
在t时刻,导体棒的长度 l=x
导体棒的电动势 E=Blv0
回路总电阻
电流强度
电流方向b→a
(2)由于导体棒做匀速运动,则
(3)在t时刻导体棒的电阻 即
由于电流I恒定,因此
(4)撤去外力后,设任意时刻t导体棒的坐标为x,速度为v,取极短时间△t
在t~t+△t时间内,由动量定理得
在t0~t时间内 并且
其中
导体棒静止时的坐标为
解析已在路上飞奔,马上就到!