水平面内有两根间距为的平行固定导轨MN、,处在磁感应强度为B、竖直可下的匀强磁场中,俯视图如图甲所示。有两根质量均为m、电阻均为的导体杆AC、DE,垂直导轨放置,且始终跟导轨接触良好。开始时两杆静止,在t=0时刻对AC杆随加水平向左的恒力F,一段时间后杆中电流不再增加,此时AC杆的速度为,立即撤去F,已知导轨足够长,导轨电阻和所有摩擦均可忽略。
(1)求撤去力F时DE杆速度v的大小;
(2)在图乙中分别画出两杆运动的v-t图像(不要求写出推导过程和坐标刻度值);
(3)撤去力F后DE杆运动的最大速率;
(4)撤去力F后两导轨间的电压U。
(1)求撤去力F时DE杆速度v的大小;
(2)在图乙中分别画出两杆运动的v-t图像(不要求写出推导过程和坐标刻度值);
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更新时间:2021-05-14 15:49:30
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适中
(0.65)
【推荐1】如图所示,两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行固定在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L,导轨的电阻不计。导轨顶端M、P两点间接有滑动变阻器和阻值为R的定值电阻。一根质量为m、电阻不计的均匀直金属杆ab放在两导轨上,与导轨垂直且接触良好。空间存在磁感应强度大小为B、方向垂直斜面向下的匀强磁场。调节滑动变阻器的滑片,使得滑动变阻器接入电路的阻值为2R,让ab由静止开始沿导轨下滑。重力加速度大小为g。
(1)求ab下滑的最大速度vm;
(2)求ab下滑的速度最大时,定值电阻上消耗的电功率P;
(3)若在ab由静止开始至下滑到速度最大的过程中,定值电阻上产生的焦耳热为Q,求该过程中ab下滑的距离x。
(1)求ab下滑的最大速度vm;
(2)求ab下滑的速度最大时,定值电阻上消耗的电功率P;
(3)若在ab由静止开始至下滑到速度最大的过程中,定值电阻上产生的焦耳热为Q,求该过程中ab下滑的距离x。
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适中
(0.65)
【推荐2】如图(a)所示,平行长直导轨MN、PQ水平放置,两导轨间距L=0.5m,导轨左端M、P 间接有一阻值R=0.2Ω的定值电阻,导体棒ab质量m=0.1kg,与导轨间的动摩擦因数μ=0.1,导体棒垂直于导轨放在距离左端为d=1.0m处,导轨和导体棒始终接触良好,电阻均忽略不计。整个装置处在范围足够大的匀强磁场中,t=0时刻,磁场方向竖直向下,此后,磁感应强度B随时间t的变化如图(b)所示,不计感应电流磁场的影响。取重力加速度g=10m/s2。
(1)求t=0时棒所受到的安培力F0;
(2)分析前3s时间内导体棒的运动情况并求前3s内棒所受的摩擦力f随时间t变化的关系式;
(3)若t=3s时,突然使ab棒获得向右的速度v0=8m/s,同时垂直棒施加一方向水平、大小可变化的外力 F,使棒的加速度大小恒为a=4m/s2、方向向左。求从t=3s到t=6s的时间内通过电阻的电量q。
(1)求t=0时棒所受到的安培力F0;
(2)分析前3s时间内导体棒的运动情况并求前3s内棒所受的摩擦力f随时间t变化的关系式;
(3)若t=3s时,突然使ab棒获得向右的速度v0=8m/s,同时垂直棒施加一方向水平、大小可变化的外力 F,使棒的加速度大小恒为a=4m/s2、方向向左。求从t=3s到t=6s的时间内通过电阻的电量q。
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