如图所示,在坐标xoy平面内存在B=2.0T的匀强磁场,OA与OCA为置于竖直平面内的光滑金属导轨,其中OCA满足曲线方程,C为导轨的最右端,导轨OA与OCA相交处的O点和A点分别接有体积可忽略的定值电阻R1和R2,其R1=4.0Ω、R2=12.0Ω.现有一足够长、质量m=0.10kg的金属棒MN在竖直向上的外力F作用下,以v=3.0m/s的速度向上匀速运动,设棒与两导轨接触良好,除电阻R1、R2外其余电阻不计,g取10m/s2,求:
(1)金属棒MN在导轨上运动时感应电流的最大值;
(2)外力F的最大值;
(3)金属棒MN滑过导轨OC段,整个回路产生的热量.
(1)金属棒MN在导轨上运动时感应电流的最大值;
(2)外力F的最大值;
(3)金属棒MN滑过导轨OC段,整个回路产生的热量.
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更新时间:2016-12-08 00:20:20
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【推荐1】如图所示,足够长的光滑平行水平金属导轨与倾角的粗糙平行倾斜金属导轨相接,导轨间宽度均为,在两导轨区域内存在垂直导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小。质量均为,电阻均为的、金属杆分别垂直导轨放置在导轨上,杆与导轨接触良好,杆与倾斜导轨间的动摩擦因数。倾斜导轨底端接有“2.5V,0.5A”的小灯泡和阻值范围在的滑动变阻器。杆在垂直于杆的水平外力作用下以速度匀速向左运动。不计导轨电阻及空气阻力,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取。求:
(1)当时,杆切割磁感线产生的感应电动势;
(2)杆匀速向左运动时,若,小灯泡正常发光,通过计算分析判断杆是否滑动?
(3)杆匀速向左运动时,在杆不发生滑动的情况下,要使小灯泡能正常发光,求的取值范围。
(1)当时,杆切割磁感线产生的感应电动势;
(2)杆匀速向左运动时,若,小灯泡正常发光,通过计算分析判断杆是否滑动?
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【推荐2】如图所示,间距为d的光滑平行金属导轨MNC、PQD由倾斜和水平两部分组成,两部分平滑连接,其中倾斜部分与水平部分的夹角为,水平部分固定在绝缘水平面上,M、P间接有两定值电阻,整个空间存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B.质量为m、长度为d、电阻为R的金属棒ab垂直导轨放在导轨的水平部分,距两部分连接处QN的距离为L。现给金属棒ab一水平向左的初速度,金属棒ab在足够长的倾斜轨道上上滑的最大高度为h。已知重力加速度为g,金属棒ab始终与导轨垂直且接触良好,导轨电阻忽略不计。求:
(1)金属棒刚开始运动时金属棒ab中电流I大小和方向;
(2)金属棒ab从开始运动到上滑至最高点的过程中通过的电量q;
(3)金属棒ab从开始运动到上滑至最高点的过程中产生的热量Q。
(1)金属棒刚开始运动时金属棒ab中电流I大小和方向;
(2)金属棒ab从开始运动到上滑至最高点的过程中通过的电量q;
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【推荐3】如图所示,相距L的平行光滑金属导轨固定在水平面上,导轨左端接有阻值为R的电阻,一质量为m的导体棒ab垂直放置在导轨上,在导体棒右侧处存在从左向右依次排列的三个匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,磁场的磁感应强度大小分别为,区域Ⅱ的磁场方向与其他两个区域的相反,区域Ⅰ、Ⅱ的宽度分别为。现导体棒ab受到水平向右拉力F作用从静止开始向右运动,拉力F与位移x的关系如下(其中为常量):
已知导体棒运动到区域Ⅰ、Ⅱ的右边界时加速度均恰好为零,且导体棒最后能通过区域Ⅱ,整个过程导体棒始终垂直导轨且接触良好,不计导轨和导体棒的电阻。
(1)求导体棒运动到区域Ⅰ右边界时的速度大小;
(2)求导体棒通过区域Ⅱ的过程中,通过电阻R的电荷量q;
(3)求导体棒通过区域Ⅱ所用的时间t;
(4)若导体棒在刚进入区域Ⅲ与即将离开区域Ⅲ时的加速度大小之比为9:4,求导体棒从由静止开始运动到即将离开区域Ⅲ过程中,回路中产生的总热量。
已知导体棒运动到区域Ⅰ、Ⅱ的右边界时加速度均恰好为零,且导体棒最后能通过区域Ⅱ,整个过程导体棒始终垂直导轨且接触良好,不计导轨和导体棒的电阻。
(1)求导体棒运动到区域Ⅰ右边界时的速度大小;
(2)求导体棒通过区域Ⅱ的过程中,通过电阻R的电荷量q;
(3)求导体棒通过区域Ⅱ所用的时间t;
(4)若导体棒在刚进入区域Ⅲ与即将离开区域Ⅲ时的加速度大小之比为9:4,求导体棒从由静止开始运动到即将离开区域Ⅲ过程中,回路中产生的总热量。
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【推荐1】如图所示,有一倾角的平行光滑金属导轨,间距,上端接入定值电阻,水平虚线ab下方足够大的范围内存在方向与导轨平面垂直、磁感应强度大小的匀强磁场,将质量为、电阻的导体棒从距ab为的位置由静止释放,进入磁场后运动一段距离开始做匀速运动,导体棒始终与导轨垂直且接触良好,导轨电阻不计,重力加速度取,求:
(1)导体棒到达虚线ab时的速度大小;
(2)导体棒匀速运动时的速度大小;
(3)若导体棒在磁场中沿导轨下滑达到匀速,则该过程中整个电路产生的焦耳热Q。
(1)导体棒到达虚线ab时的速度大小;
(2)导体棒匀速运动时的速度大小;
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【推荐2】如图1所示,平行光滑金属轨道ABC和置于水平地面上,两轨道之间的距离,之间连接一定值电阻,倾角的倾斜轨道与水平轨道顺滑连接,为宽的矩形区域,区域内存在磁感应强度、方向竖直向上的匀强磁场。质量,电阻的导体棒在倾斜轨道上与距离处静止释放,当经过时,右侧宽度为的矩形区域内开始加上如图2所示的磁场,已知,重力加速度,求:
(1)导体棒刚进入匀强磁场时,棒两端的电压U;
(2)导体棒离开匀强磁场时的速度大小v;
(3)整个运动过程中,导体棒上产生的焦耳热Q。
(1)导体棒刚进入匀强磁场时,棒两端的电压U;
(2)导体棒离开匀强磁场时的速度大小v;
(3)整个运动过程中,导体棒上产生的焦耳热Q。
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【推荐3】如图所示,两根平行金属导轨相距l=1m,左右两边金属导轨相连,左边倾角为θ=37°的金属导轨底端连接一阻值R1=2Ω的电阻,左侧斜面上宽度x2=2m内有垂直于斜面向下的B=3T的匀强磁场,右边斜面光滑,倾角为α=53°,在左边斜面上GN以下区域摩擦因数μ=0.1,GN以上部分光滑,ab距离磁场下边界HI的距离x1=2.5m,质量m=5kg,电阻r=1Ω的导体棒和右边斜面上质量M=5kg的物体通过顶端的光滑轻质绝缘细绳平行于斜面相连处于静止状态,左右斜面顶端通过导线和R2=2Ω的电阻相连,现由静止释放ab, ab在到达磁场边界GN前已经匀速运动,求:
(1)导体棒进入HI时的速度;
(2)导体棒在磁场中向上匀速运动时R1消耗的电功率
(3)导体棒到达GN瞬间细线断裂,ab经历一段时间再次返回磁场,且ab在离开磁场边界HI前已经匀速运动,求导体棒从GN到HI的时间。
(1)导体棒进入HI时的速度;
(2)导体棒在磁场中向上匀速运动时R1消耗的电功率
(3)导体棒到达GN瞬间细线断裂,ab经历一段时间再次返回磁场,且ab在离开磁场边界HI前已经匀速运动,求导体棒从GN到HI的时间。
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