如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MWN、PQ间距L=0.5m,其电阻不计，导轨平面与水平面夹角θ=30°，N、Q两端接有R=0.75Ω的电阻。一金属棒ab垂直导轨放置，ab两端与导轨始终有良好接触，已知棒ab的质量m=0.2kg,电阻r=0.25Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B=1T。棒ab在平行于导轨向上的恒定拉力F作用下，以初速度v0=0.5m/s沿导轨向上开始加速运动，能达到的最大速度v=2m/s。
（1）判断流经棒ab中电流的方向，求棒ab两端的最大电压；
（2）求该过程中拉力的大小：
（3）若棒ab从v0开始运动到v1=1.5m/s的过程中电阻R上产生的焦耳热Q=0.21J，求此过程中棒ab的位移大小。
【答案】（1）流经棒ab中电流的方向由b指向a，棒ab两端的最大电压为0.75V；
（2）该过程中拉力的大小为1.5N：
（3）此过程中棒ab的位移大小为0.96m。
（2）该过程中拉力的大小为1.5N：
（3）此过程中棒ab的位移大小为0.96m。
【解答】
【点评】
声明：本试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布。
发布：2024/6/27 10:35:59组卷：103引用：1难度：0.3
相似题
-
1．半径为R的金属圆环水平固定，电阻忽略不计。圆环内存在与环面垂直的匀强磁场，磁感应强度为B。导体棒长为L（L＞2R），其单位长度电阻值为r。图（a）中导体棒与圆环相切于O1点，t=0时刻起，从图示位置以速度v匀速向右运动，棒始终与速度方向垂直。图（b）中导体棒与圆环相切于O2点，t=0时刻起，以O2点为轴从图示位置起在水平面内顺时针匀速转过180°，角速度为ω；导体棒扫过整个环面时与环接触良好。
（1）分析说明图（a）中导体棒扫过整个环面过程中流过导体棒的电流变化情况；
（2）求图（b）中导体棒两端产生的感应电动势E与时间t的关系式；
（3）若图（a）、图（b）中导体棒扫过整个环面所用时间相同，试比较两种情况中导体棒运动到虚线（圆环上直径位置）处，流过两导体棒的感应电流大小。发布：2024/12/30 1:0:6组卷：99引用：2难度：0.7 -
2．如图甲所示，在水平面上有一竖直向下的足够宽的矩形匀强磁场区域，磁感应强度B0=0.2T，区域长度L=3m,在紧靠磁场的左边界处的水平面上放置一正方形线框，匝数n=10，边长a=1m,线框电阻R=1Ω，质量m=1kg。现在线框上作用一水平恒力F，使线框从静止开始向右进入磁场中，已知恒力F的大小为10N，线框与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，整个线框完全进入磁场前已经匀速运动，g=10m/s2。当线框刚全部进入磁场开始计时，磁场即以如图乙所示规律变化。下列说法正确的是（ ）
发布：2024/12/29 23:30:1组卷：148引用：3难度：0.5 -
3．如图，空间某区域内存在沿水平方向的匀强磁场，一正方形闭合金属线框自磁场上方某处释放后穿过磁场，整个过程线框平面始终竖直，线框边长小于磁场区域上下宽度。以线框刚进入磁场时为计时起点，下列描述线框所受安培力F随时间t变化关系的图中，不正确的是（ ）发布：2024/12/29 20:30:1组卷：234引用：3难度：0.7
