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1、
22?題專練小卷
1.(加試題)
如圖所示,兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌?PQ、EF?傾斜放置,間距為?L,與水平方向夾角為?θ。導(dǎo)
軌的底端接有阻值為?R?的電阻,導(dǎo)軌光滑且電阻不計?，F(xiàn)有一垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場大
小為?B,金屬桿?ab?長也為?L,質(zhì)量為?m,電阻為?r,置于導(dǎo)軌底端。給金屬桿?ab?一平行導(dǎo)軌向上
的初速度?v0,經(jīng)過一段時間后返回底端時已經(jīng)勻速。金屬桿在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接
觸良好。求:
(1)金屬桿?ab?剛向上運動時,流過電阻?R?的電流方向;
(2
2、)金屬桿?ab?返回時速度大小及金屬桿?ab?從底端出發(fā)到返回底端電阻?R?上產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)金屬桿?ab?從底端出發(fā)到返回底端所需要的時間。
2.如圖甲所示,間距?L=0.4?m?的金屬軌道豎直放置,上端接定值電阻?R1=1?Ω,下端接定值電阻
R2=4?Ω。其間分布著兩個有界勻強磁場區(qū)域:區(qū)域Ⅰ內(nèi)的磁場方向垂直紙面向里,其磁感應(yīng)強
度?B1=3?T;區(qū)域Ⅱ內(nèi)的磁場方向豎直向下,其磁感應(yīng)強度?B2=2?T。金屬棒?MN?的質(zhì)量?m=0.12
kg、在軌道間的電阻?r=4?Ω,金屬棒與軌道間的動摩擦因數(shù)?μ=0.8?，F(xiàn)從區(qū)域Ⅰ的上方某一
高度處靜止釋放
3、金屬棒,當(dāng)金屬棒?MN?剛離開區(qū)域Ⅰ后?B1?便開始均勻變化。整個過程中金屬棒
的速度隨下落位移的變化情況如圖乙所示,“v2-x”圖象中除?ab?段外均為直線,Oa?段與?cd?段
平行。金屬棒在下降過程中始終保持水平且與軌道間接觸良好,軌道電阻及空氣阻力忽略不計,
兩磁場間互不影響。求:
(1)金屬棒在圖象上?a、c?兩點對應(yīng)的速度大小;
(2)金屬棒經(jīng)過區(qū)域Ⅰ的時間;
(3)B1?隨時間變化的函數(shù)關(guān)系式(從金屬棒離開區(qū)域Ⅰ后計時);
1
4、
(4)從金屬棒開始下落到剛進入?yún)^(qū)域Ⅱ?的過程中回路內(nèi)的焦耳熱。
2
22?題專練小卷
1.答案?(1)電流方向由?a?指向?b
(2)
(3)
解析?(1)由右手定則可知:感
5、應(yīng)電流方向為由?a?指向?b
(2)設(shè)返回底端勻速運動時速度為?v,則兩導(dǎo)軌間桿電動勢為:E=BLv
回路的總電阻?R?總=R+r
所以?I=
又?mgsin?θ=BIL
所以?v=
桿從出發(fā)到返回過程中由能量守恒有:
Q?總= mv2
且?QR= Q?總
可得:QR=
(3)設(shè)上升過程時間為?t1,下降過程時間為?t2,上升的距離為?s。
上升過程:-mgsin?θt1- =0-mv0
同理可得下降過程?mgsin?θt2- =mv-0
所以?t?總=t1+t2=
2.答案?(1)2?m/s 4?m/s (2)0.825?s
(3
6、)B1=3±11.25?t(T) (4)4.22
解析?(1)根據(jù)運動學(xué)公式可得 =2gx1?得?va=2?m/s
在?c?點:mg=B1LI,I= ,R?總=r+ =4.8?Ω
聯(lián)立得?vc=4?m/s
1
(2)根據(jù)動量定理可得?mgt-B?L t=mvc-mva
其中?q= t= ,x2=2.5?m
代入得?t=0.825?s?或?t= s
2
(3)由?mg=μB?I?棒?L?得?I?總=2I?棒= A,R?總'=R1+ =3?Ω
Lh2= =I?總?R?總',代入得 T/s
所以?B1=3±11.25?t(T)
(4)根據(jù)能量守恒定律可得?Q1=mg(x1+x2)- ,代入得?Q1=2.28?J
x3=vct+ gt2,x3=0.45?m,得?t=0.1?s
所以?Q2= R?總't≈4.22?J
3
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