电磁感应专题1.(20分)(电磁感应)如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ与水平面间的倾角=30°,两导轨间距L=0
导轨电阻忽略不计,其间连接有阻值R=0
4Ω的固定电阻
开始时,导轨上固定着一质量m=0
1kg、电阻r=0
2Ω的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度B=0
5T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨面向下
现拆除对金属杆ab的约束,同时用一平行金属导轨面的外力F沿斜面向上拉金属杆ab,使之由静止开始向上运动
电压采集器可将其两端的电压U即时采集并输入电脑,获得的电压U随时间t变化的关系如图乙所示
求:(1)在t=2
0s时通过金属杆的感应电流的大小和方向;(2)金属杆在2
0s内通过的位移;(3)2s末拉力F的瞬时功率
2.(20分)(电磁感应·改编)如图所示,相距0
5m足够长的两根光滑导轨与水平面成37°角,导轨电阻不计,下端连接阻值为2Ω的电阻R,导轨处在磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上.ab、cd为水平金属棒且与导轨接触良好,它们的质量均为0
5kg、电阻均为2Ω.ab棒与一绝缘水平细绳相连处于静止状态,现让cd棒从静止开始下滑,直至与ab相连的细绳刚好被拉断,在此过程中电阻R上产生的热量为0
5J,已知细线能承受的最大拉力为5N.求细绳被拉断时:(g=10m/s2,sin37°=0
6)(1)ab棒中的电流大小;(2)cd棒的速度大小;(3)cd棒下滑的距离.3.如图(甲)所示,一对平行粗糙轨道放置在1Babcd37°R37°绝缘水平细绳水平面上,两轨道相距l=1m,摩擦因数μ=0
4,两轨道之间用R=3Ω的电阻连接,一质量m=0
5kg、电阻r=1Ω的导体杆与两轨道垂直,静止放在轨道上,轨道的电阻可忽略不计
整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上,现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆