電磁感應(yīng)中的微元法VIP

電磁感應(yīng)中的微元法 如圖所示 頂角 45 的金屬導(dǎo)軌MON固定在水平面內(nèi) 導(dǎo)軌處在方向豎直 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中 一根與ON垂直的導(dǎo)體棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿導(dǎo)軌MON向右滑動(dòng) 導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m 導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均勻?yàn)閞 導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)的a和b 導(dǎo)體棒在滑動(dòng)過程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸 t 0時(shí) 導(dǎo)體棒位于頂角O處 求 1 t時(shí)刻流過導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度I和電流方向 2 導(dǎo)體棒作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)水平外力F的表達(dá)式 3 導(dǎo)體棒在0 t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱Q 4 若在t0時(shí)刻將外力F撤去 導(dǎo)體棒最終在導(dǎo)軌上靜止時(shí)的坐標(biāo)x 如圖所示 空間等間距分布著水平方向的條形勻強(qiáng)磁場 豎直方向磁場區(qū)域足夠長 磁感應(yīng)強(qiáng)度 每一條形磁場區(qū)域的寬度及相鄰條形磁場區(qū)域的間距均為d 0 5m 現(xiàn)有一邊長l 0 2m 質(zhì)量m 0 1kg 電阻 0 1 的正方形線框 以v0 7m s的初速從左側(cè)磁場邊緣水平進(jìn)入磁場 求 線框 邊剛進(jìn)入磁場時(shí)受到安培力的大小 線框從開始進(jìn)入磁場到豎直下落的過程中產(chǎn)生的焦耳熱 線框能穿過的完整條形磁場區(qū)域的個(gè)數(shù)n 如圖所示 間距為L的兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為 導(dǎo)軌光滑且電阻忽略不計(jì) 場強(qiáng)為B的條形勻強(qiáng)磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直 磁場區(qū)域的寬度為d1 間距為d2 兩根質(zhì)量均為m 有效電阻均為R的導(dǎo)體棒a和b放在導(dǎo)軌上 并與導(dǎo)軌垂直 設(shè)重力加速度為g 若a進(jìn)入第2個(gè)磁場區(qū)域時(shí) b以與a同樣的速度進(jìn)入第1個(gè)磁場區(qū)域 求b穿過第1個(gè)磁場區(qū)域過程中增加的動(dòng)能 Ek 若a進(jìn)入第2個(gè)磁場區(qū)域時(shí) b恰好離開第1個(gè)磁場區(qū)域 此后a離開第2個(gè)磁場區(qū)域時(shí) b又恰好進(jìn)入第2個(gè)磁場區(qū)域 且a b在任意一個(gè)磁場區(qū)域或無磁場區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均相等 求b穿過第2個(gè)磁場區(qū)域過程中 兩導(dǎo)體棒產(chǎn)生的總焦耳熱Q 對(duì)于第 問所述的運(yùn)動(dòng)情況 求a穿出第k個(gè)磁場區(qū)域時(shí)的速率v 如圖所示 兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌安裝在一光滑絕緣斜面上 導(dǎo)軌間距為L 足夠長且電阻忽略不計(jì) 導(dǎo)軌平面的傾角為 條形勻強(qiáng)磁場的寬度為d 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B 方向與導(dǎo)軌平面垂直 長度為2d的絕緣桿將導(dǎo)體棒和正方形的單匝線框連接在一起組成 型裝置 總質(zhì)量為m 置于導(dǎo)軌上 導(dǎo)體棒中通以大小恒為I的電流 由外接恒流源產(chǎn)生 圖中未畫出 線框的邊長為d d L 電阻為R 下邊與磁場區(qū)域上邊界重合 將裝置由靜止釋放 導(dǎo)體棒恰好運(yùn)動(dòng)到磁場區(qū)域下邊界處返回 導(dǎo)體棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直 重力加速度為g 求 1裝置從釋放到開始返回的過程中 線框中產(chǎn)生