5 匀速拉出磁场,求:①拉力F 大小;②拉力做的功W ;③通过线圈某一截面的电荷量q 。
22.如图所示,有两根足够长、不计电阻,相距L 的平行光滑金属导轨cd 、ef 与水平面成θ角固定放置,底端接一阻值为R 的电阻,在轨道平面内有磁感应强度为B 的匀强磁场,方向垂直轨道平面斜向上.现有一平行于ce 、垂直于导轨、质量为m 、电阻不计的金属杆ab ,在沿轨道平面向上的恒定拉力F 作用下,从底端ce 由静止沿导轨向上运动,当ab 杆速度达到稳定后,撤去拉力F ,最后ab 杆又沿轨道匀速回到ce 端.已知ab 杆向上和向下运动的最大速度相等.求:拉力F 和杆ab 最后回到ce 端的速度v .
23.如右图中MN 和PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l 为0.40m ,电阻不计,导轨所在平面与磁感应强度B 为0.50T 的匀强磁场垂直。质量m 为6.0×10-3kg 、电阻为1.0Ω的金属杆ab 始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R 1。当杆ab 达到稳定状态时以速率v 匀速下滑时,
整个电路消耗的电功率P 为0.27W ,重力加速度取10m/s 2,试求:(1)
速率v ,(2)滑动变阻器接入电路的阻值R 2。
24.如图(13)所示,水平的平行虚线间距为d =50cm ,其间有B=1.0T 的匀强磁场。一个正方形线圈边长为l =10cm ,线圈质量m=100g ,电阻为R =0.020Ω。开始时,线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h =80cm 。将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等。取g =10m/s 2,求:⑴线圈进入磁场过程中产生的电热Q 。⑵线圈下边缘穿越磁场过程中的最小速度v 。⑶线圈下边缘穿越磁场过程中加速度的最小值a 。
h d l 1 2 3 4 v 0 v 0 v 图θ a F
b B
c
d
e f