问题 计算题

如图(a)所示,间距为l、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度为B;在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场,其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图(b)所示。t =0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑,同时下端的另一金属细棒.cd在位于区域I内的导轨上由静止释放。在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF处之前,cd棒始终静止不动,两棒均与导轨接触良好。已知cd棒的质量为m、电阻为R,ab棒的质量、阻值均未知,区域Ⅱ沿斜面的长度为2l,在t=tx时刻(tx未知)ab棒恰进入区域Ⅱ,重力加速度为g。求:

  

(1)通过cd棒电流的方向和区域I内磁场的方向;

(2)当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的电功率;

(3)ab棒开始下滑的位置离EF的距离;

(4)ab棒开始下滑至EF的过程中回路中产生的热量。

答案

(1)d→c;磁场方向为垂直于斜面向上(2)(3)3l(4)4mglsinθ

题目分析:(1)通过cd棒的电流方向 d→c,区域I内磁场方向为垂直于斜面向上

(2)对cd棒,F=BIl=mgsinθ所以通过cd棒的电流大小I =

当ab棒在区域II内运动时cd棒消耗的电功率P=I2R=

(3)ab棒在到达区域II前做匀加速直线运动,a==gsinθ

cd棒始终静止不动,ab棒在到达区域II前、后,回路中产生的感应电动势不变,则ab棒在区域II中一定做匀速直线运动

可得;=Blvt   

=Blgsinθt x   

所以t x=

ab棒在区域II中做匀速直线运动的速度vt=

则ab棒开始下滑的位置离EF的距离

(4) ab棒在区域II中运动的时间t2==

ab棒从开始下滑至EF的总时间t=" t" x+t2=2 

ε=Blvt =Bl

ab棒从开始下滑至EF的过程中闭合回路中产生的热量:Q=εIt=4mglsinθ

点评:本题属于综合程度较高的电磁感应综合问题。通过右手定则判断感应电流方向,结合电磁感应定律判断感应电动势,通过受力分析判断平衡条件,最终分析问题。

填空题
填空题

Eran las seis de la tarde. Gabriela ______________ (llevar) muchísimo tiempo ______________ (esconderse) detrás de un árbol seco. Ya no ______________ (sentir) el delicioso miedo a que la ______________ (encontrar). Salió de su escondite:– Miguel Dónde ______________ (meterse) Miró alrededor: no ______________ (verse) ni la menor se al de su hermano. Pensó con amargura que su hermano ______________ (dejar) de jugar sin siquiera molestarse en avisarla. ______________ (echar) a correr hacia el aparcamiento, ______________ (pensar) en las posibles excusas. Pero al llegar, ______________ (descubrir) que no ______________ (estar) ni su hermano ni sus padres. ______________ (Irse). Gabriela ______________ (morderse) las u as, ______________ (preocuparse): dónde la ______________ (esperar) Era posible que los padres le ______________ (echar) en cara su falta de responsabilidad y el no ______________ (pensar) en los demás. No quería pensar. Gabriela ______________ (ver) cómo la noche ______________ (acercarse). Ojalá le ______________ (caer) el sue o encima como un rayo. Un sue o sin sue os y sin miedo. Justo entonces, un coche se metió en el aparcamiento. No ______________ (apagarse) aún el ruido del motor cuando una mujer ______________ (bajarse) apresuradamente del vehículo:– Gabriela! Gabriela!______________ (Ser) su madre.–Lo ______________ (sentir, yo), hija, ______________ (creer, nosotros) que ______________ (ir, tú) en el coche... Pero,si ______________ (ser, tú) atenta, no ______________ (pasar) esto.