如图所示,电阻忽略不计的、两根平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值R=3Ω的定值电阻.在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B,磁场区域的高度为d=0.5m.导体杆a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=6Ω;导体杆b的质量mb=0.6kg、电阻Rb=3Ω,它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,且都能匀速穿过磁场区域,当a杆刚穿出磁场时b杆正好进入磁场.设重力加速度为g=10m/s2.(不计a、b之间的作用)求:
(1)在整个过程中,a、b两杆完全穿出磁场区克服安培力分
别做的功;
(2)设a、b杆在磁场中的运动速率分别为,则
的值为多少?
(3)M点和N点距水平虚线L1的高度.
如图所示,U形导线框内串联着阻值为R的电阻,另有阻值为R的均匀电阻丝MP跨在线框上,接线点N和O三等分长度为L的MP,磁感应强度为B的匀强磁场垂直线框平面,当MP以速率v向右匀速运动时,求:
(1)R上消耗的功率有多大? (2)M、P间的电势差有多大?
如图所示,一个边长为a的正方形闭合线框,自某一高处自由下落,当线框的下边进入水平方向的匀强磁场时,线框即作匀速运动。已知线框的质量为m,电阻为R,磁场的磁感强度为B(不考虑空气阻力)求:
1)当线框下边刚进入磁场时,线框所受的磁场力F的大小;
2)当线框下边刚进入磁场时,线框中感应电流I的大小;
3)线框开始自由下落时,线框下边离开磁场的高度h.
一个倾角为的光滑斜面,在宽度为L的区域中存在着磁感强度B的匀强磁场,其方向竖直向上.将一个电阻为R,边长为a,质量为m的导体框沿斜面向上以速度v匀速通过磁场区域,如图所示,在a>L,a<L两种情况下,线框通过磁场时,外力对线框所做的功分别为多少?
图中所示的“日”字形闭合框架中,框架相当于由两个边长L=0.1m的正方形组成,磁感强度B=1T的匀强磁场与框面垂直,今沿图示方向以v=24m/s的速度将框架匀速拉出磁场区域,求此过程中拉力所做的功.已知ab、cf、de每段电阻均为3,cd、fe每段电阻均为1.5
,bc、a f 两段电阻为零,不考虑线框架重力作用的影响.
如图,ab和cd是同一水平面上的两根平行金属导轨,a、c之间接有8的电阻R,重2N的裸金属棒MN垂直横跨在两导轨上,它和导轨的动摩擦因数m=0.15,两导轨间金属棒上的电阻是2
,其它电阻不计,整个装置处在竖直方向的匀强磁场之中.给MN施加一水平外力F,当MN以4m/s匀速运动时,F的功率是4.8W.求匀速运动时:
(1)MN所受的安培力多大?
(2)MN两端的电势差多大?