如图甲所示,固定放置在水平桌面上的两根足够长的光滑金属导轨间距为。质量为的直导体棒放在导轨上,且与导轨垂直。导轨左端与阻值的电阻相连,其余电阻不计。整个装置放在竖直向上的匀强磁场内,磁感应强度。在时,一水平向右的恒定拉力垂直作用于直导体棒,使直导体棒由静止开始向右做直线运动,图乙是描述导体棒运动过程的图象(设导轨足够长)。求:
(1)拉力的大小;
(2)时,导体棒的加速度大小;
(3)前内导体棒的位移。
(1)拉力的大小;
(2)时,导体棒的加速度大小;
(3)前内导体棒的位移。
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更新时间:2020-11-12 20:03:50
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【推荐1】如图甲,水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置,间距为d ,右端通过导线与阻值为R的小灯泡L连接,在面积为S的CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B 随时间变化如图乙(其中B0 、t0 为已知量),在t=0 时,一阻值为R的金属棒在恒力F作用下由静止开始从ab位置沿导轨向右运动,当t=t0 时恰好运动到CD位置,并开始在磁场中匀速运动.求:
(1)0~t0时间内通过小灯泡的电流
(2)金属棒在磁场中运动速度的大小
(3)金属棒的质量m
(1)0~t0时间内通过小灯泡的电流
(2)金属棒在磁场中运动速度的大小
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【推荐2】如图所示,有一光滑、不计电阻且较长的U型平行金属导轨,间距L=1m,导轨所在的平面与水平面的倾角为37°,导轨空间内存在垂直导轨平面的匀强磁场.现将一质量m=0.1 kg、电阻R=2 的金属杆水平靠在导轨处,与导轨接触良好.(g=10 m/s2,sin 37°=0.6 cos 37°=0.8)
(1)若磁感应强度随时间变化满足B=2+0.2t(T),金属杆由距导轨顶部1m处释放,求至少经过多长时间释放,会获得沿斜面向上的加速度;
(2)若匀强磁场大小为定值,对金属杆施加一个平行于导轨斜面向下的外力F,其大小为F=v+0.4(N),v为金属杆运动的速度,使金属杆以恒定的加速度a=10 m/s2沿导轨向下做匀加速运动,求匀强磁场磁感应强度B的大小;
(3)若磁感应强度随时间变化满足,t=0时刻金属杆从离导轨顶端So=1m处静止释放,同时对金属杆施加一个外力,使金属杆沿导轨下滑且没有感应电流产生,求金属杆下滑5 m所用的时间.
(1)若磁感应强度随时间变化满足B=2+0.2t(T),金属杆由距导轨顶部1m处释放,求至少经过多长时间释放,会获得沿斜面向上的加速度;
(2)若匀强磁场大小为定值,对金属杆施加一个平行于导轨斜面向下的外力F,其大小为F=v+0.4(N),v为金属杆运动的速度,使金属杆以恒定的加速度a=10 m/s2沿导轨向下做匀加速运动,求匀强磁场磁感应强度B的大小;
(3)若磁感应强度随时间变化满足,t=0时刻金属杆从离导轨顶端So=1m处静止释放,同时对金属杆施加一个外力,使金属杆沿导轨下滑且没有感应电流产生,求金属杆下滑5 m所用的时间.
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【推荐3】如图所示,间距L=0.40m的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值R=0.40Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.10T。一根长度为L、质量m=0.01kg、电阻r=0.10Ω的导体棒ab放在导轨上,导轨的电阻可忽略不计。现用一垂直于导体棒的水平拉力拉动导体棒使其沿导轨以v=5.0m/s的速度向右匀速运动,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直且接触良好。空气阻力可忽略不计。求:
(1)作用在导体棒上的拉力大小F;
(2)电阻R的电热功率P1;
(3)作用在导体棒上的拉力的功率P2;
(4)在导体棒移动20cm的过程中,电阻R上产生的热量;
(5)若在某个时刻撤去拉力,请定性画出撤去拉力后导体棒运动的v-t图像;
(6)若在某个时刻撤去拉力,求此后导体棒ab能够滑动的距离;
(7)若在某个时刻撤去拉力,求此后流过导体棒ab的电荷量。
(1)作用在导体棒上的拉力大小F;
(2)电阻R的电热功率P1;
(3)作用在导体棒上的拉力的功率P2;
(4)在导体棒移动20cm的过程中,电阻R上产生的热量;
(5)若在某个时刻撤去拉力,请定性画出撤去拉力后导体棒运动的v-t图像;
(6)若在某个时刻撤去拉力,求此后导体棒ab能够滑动的距离;
(7)若在某个时刻撤去拉力,求此后流过导体棒ab的电荷量。
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【推荐1】如图,在竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场中,两根足够长的平行光滑金属轨道、固定在水平面内,相距。一质量为、电阻的导体棒垂直于、放在轨道上,与轨道接触良好。若轨道左端点接一电动势为内阻为的电源和一阻值的电阻。轨道左端点接一单刀双掷开关,轨道的电阻不计。求:
()单刀双掷开关与闭合瞬间导体棒受到的磁场力;
()单刀双掷开关与闭合后导体棒运动稳定时的最大速度;
()导体棒运动稳定后,单刀双掷开关与断开,然后与闭合,求此后能够在电阻上产生的电热和导体棒前冲的距离x。
()单刀双掷开关与闭合瞬间导体棒受到的磁场力;
()单刀双掷开关与闭合后导体棒运动稳定时的最大速度;
()导体棒运动稳定后,单刀双掷开关与断开,然后与闭合,求此后能够在电阻上产生的电热和导体棒前冲的距离x。
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【推荐2】如图所示,间距的固定平行光滑金属导轨平面与水平面间的夹角,导轨上端接有阻值的电阻,轨道之间有磁感应强度大小、垂直导轨平面向上的匀强磁场。质量、电阻的导体棒垂直导轨放置,将导体棒从位置由静止开始释放,在到达位置后一直做匀速运动。、均平行于水平面且垂直于金属导轨,上方导轨光滑,导体棒与下方导轨间的动摩擦因数,,取重力加速度大小,导体棒的长度与导轨间距相等,且导体棒始终与导轨接触良好,导轨电阻忽略不计,求:
(1)导体棒到达时的速度大小v;
(2)导体棒从运动至的过程中,通过电阻R上的电荷量q。
(1)导体棒到达时的速度大小v;
(2)导体棒从运动至的过程中,通过电阻R上的电荷量q。
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【推荐3】如图所示,无限长平行金属导轨位于水平面内,间距,导轨左端处接有阻值的电阻,空间中存在磁感应强度大小为的匀强磁场,磁场方向竖直向下。质量、有效电阻的导体棒静止在导轨上,某时刻开始受到大小为、方向向右的水平外力作用,导体棒沿导轨向右运动时,已经开始做匀速运动,之后撤去外力F,导体棒最终静止。导体棒始终与导轨垂直且接触良好,线框的电阻不计,不计摩擦及空气阻力。求:
(1)导体棒向右匀速运动的速度大小;
(2)导体棒向右运动的过程中,通过导体棒的电荷量;
(3)撤去外力到最终静止的过程中,导体棒上产生的焦耳热。
(1)导体棒向右匀速运动的速度大小;
(2)导体棒向右运动的过程中,通过导体棒的电荷量;
(3)撤去外力到最终静止的过程中,导体棒上产生的焦耳热。
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