平行导轨、置于水平桌面上,导轨左端接有电阻,导体棒质量为,长为,导体棒单位长度电阻为,开始时静止于导轨的位置,在的作用下,棒做加速度为的匀加速直线运动,末导体棒到达导轨最右端位置。导体棒离开位置后可视为平抛运动,平行导轨、置于水平地面上且足够长,导轨左端与电容的大电容器连接,电容器初始带电量,导体棒下落到地面平行导轨后,竖直速度立即变为零,水平速度不变,电容器放电进一步加速导体棒向前运动,导轨电阻、导体棒与导轨摩擦不计,导体棒与导轨接触过程中始终与导轨垂直,、导轨与、导轨间距均为,且均处于磁感应强度,方向竖直向上的匀强磁场中。求
(1)导体棒即将离开位置时,导体棒两端的电压U;
(2)题中和k的值;
(3)导体棒从运动到过程中,导体棒受安培力的冲量;
(4)导体棒在地面平行导轨上加速后的最终速度。
(1)导体棒即将离开位置时,导体棒两端的电压U;
(2)题中和k的值;
(3)导体棒从运动到过程中,导体棒受安培力的冲量;
(4)导体棒在地面平行导轨上加速后的最终速度。
更新时间:2022-01-05 18:18:18
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【推荐1】在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n=1500匝,横截面积S=20cm2。螺线管导线电阻r=1.0Ω,R1=4.0Ω,R2=5.0Ω,C=30μF。在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化.求:
(1)求螺线管中产生的感应电动势?
(2)闭合S,电路中的电流稳定后,求此时全电路电流的方向(俯视方向看顺时针还是逆时针)?
(3)闭合S,电路中的电流稳定后,电阻R1的电功率?
(4)闭合S,电路中的电流稳定后,求电容器的电量?
(1)求螺线管中产生的感应电动势?
(2)闭合S,电路中的电流稳定后,求此时全电路电流的方向(俯视方向看顺时针还是逆时针)?
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【推荐2】如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上,两导轨间距为,导轨左侧有两个开关、,与一个阻值为的定值电阻串联,与一个电容为的电容器串联。导体棒垂直于导轨放置,其长度为、质量、电阻。整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中。一质量为的重物通过轻质定滑轮用绝缘轻绳与导体棒的中点连接,开始时轻绳张紧,轻绳水平部分与导轨和导体棒在同一水平面。现将闭合,断开,使重物由静止释放,经时间导体棒达到最大速度。已知导轨足够长,不计导轨电阻,导体棒始终垂直导轨且与导轨接触良好,重物始终未落地,取重力加速度为,不计一切摩擦。求:
(1)导体棒的最大速度;
(2)导体棒从开始运动到刚达到最大速度时,运动的距离d;
(3)导体棒从开始运动到刚达到最大速度时,电阻中产生的热量;
(4)导体棒达到最大速度后,将断开、闭合,同时撤去重物,导体棒速度再次稳定时电容器所带的电荷量。
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【推荐3】如图所示,两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上,顶部接有一阻值R=1Ω的定值电阻,下端开口,轨道间距L=1m.整个装置处于磁感应强度B=4T的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下.质量m=2kg的金属棒ab置于导轨上,ab在导轨之间的电阻r=1Ω,电路中其余电阻不计.金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨且与导轨接触良好.已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5,不计空气阻力影响.sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2.求:
(1)金属棒ab沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小am
(2)金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度vm;
(3)金属棒ab沿导轨向下运动过程中,电阻R上的最大电功率PR;
(4)若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中回路中产生的焦耳热总共为3.75J,求金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中,金属棒ab下滑位移的大小S及流过电阻R的总电荷量q.
(1)金属棒ab沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小am
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【推荐1】如图所示,光滑平行金属导轨倾斜放置,导轨平面与水平方向夹角=30°,导轨间距为L。质量均为m、长均为L、电阻均为R的ab、cd两金属棒,用长为L的绝缘细线连接,放在两导轨上,处在虚线以下、垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,在平行导轨平面向上的恒定拉力作用下,两金属棒以大小为v的速度在磁场中沿导轨平面匀速向上运动。从cd金属棒出磁场到ab金属棒出磁场的过程中,通过ab棒截面的电量大小为q,ab棒中电阻产生的焦耳热为Q,不计导轨的电阻,两金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好,重力加速度为g,求:
(1)拉力的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)cd棒刚出磁场时,加速度的大小;
(4)ab棒刚出磁场时,速度的大小。
(1)拉力的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
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【推荐2】如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面的夹角θ=30°,导轨电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上。长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m,电阻为R。两金属导轨的上端连接一个灯泡,灯泡的电阻也为R。现闭合开关S,给金属棒施加一个方向垂直于棒且平行于导轨平面向上、大小为F=2mg的恒力,使金属棒由静止开始运动,当金属棒达到最大速度时,灯泡恰能达到它的额定功率。重力加速度为g。
(1)求金属棒能达到的最大速度vm的大小及灯泡的额定功率PL;
(2)若金属棒上滑距离为s时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始上滑2s的过程中,金属棒上产生的热量Q1。
(3)金属棒从静止上滑距离2s后,将拉力F变为F ˈ=mg,求金属棒将继续上滑多远速度减为0。
(1)求金属棒能达到的最大速度vm的大小及灯泡的额定功率PL;
(2)若金属棒上滑距离为s时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始上滑2s的过程中,金属棒上产生的热量Q1。
(3)金属棒从静止上滑距离2s后,将拉力F变为F ˈ=mg,求金属棒将继续上滑多远速度减为0。
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【推荐3】如图所示,两根足够长光滑平行金属导轨MN、PQ倾斜固定放置,导轨平面倾角为,导轨间距为,上端接有阻值的定值电阻,整个装置处于垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中,质量的金属棒ab垂直放在导轨上,始终与导轨接触良好,金属棒接入电路的电阻。给金属棒施加一个平行于导轨平面、垂直于金属棒的外力F,使金属棒沿导轨从静止开始向下做加速度大小为的匀加速直线运动,,,重力加速度,求:
(1)当金属棒的速度为3m/s时,外力F的大小;
(2)当金属棒的速度为6m/s时撤去外力,此后5s时间内,电阻R上产生的焦耳热Q及通过电阻R的电量q的大小。
(1)当金属棒的速度为3m/s时,外力F的大小;
(2)当金属棒的速度为6m/s时撤去外力,此后5s时间内,电阻R上产生的焦耳热Q及通过电阻R的电量q的大小。
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【推荐1】如图1所示,两根水平的金属光滑平行导轨,其末端连接等高光滑的圆弧,其轨道半径r=0.5m,圆弧段在图中的cd和ab之间,导轨的间距为L=0.5m,轨道的电阻不计。在轨道的顶端接有阻值为R=2.0Ω的电阻,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=2.0T。现有一根长度稍大于L、电阻不计,质量m=1.0kg的金属棒,从轨道的水平位置ef开始在拉力F作用下,从静止匀加速运动到cd的时间t0=2.0s,在cd的拉力为F0=3.0N。已知金属棒在ef和cd之间运动时的拉力随时间变化的图象如图2所示,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)求匀加速直线运动的加速度;
(2)金属棒做匀加速运动时通过金属棒的电荷量q。
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(2)金属棒做匀加速运动时通过金属棒的电荷量q。
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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,水平放置的两平行金属导轨间距l=2m,虚线CD左侧的轨道光滑,右侧粗糙;导轨右侧两端点与匝数N=200、横截面积S=100cm2、总电阻r=0. 25Ω的线圈相连,另有一金属棒PQ垂直搁置在导轨上,距离CD为0.6m;垂直放置在导轨左端的金属棒MN通过水平绝缘轻杆固定,两金属棒的质量均为m=0.1kg,电阻均为R=0.5Ω;MNDC区域存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度T.在t=0时刻,闭合电键K,同时金属棒PQ以1m/s的初速度向左运动,同时线圈内磁场的磁感应强度B1随时间t的变化符合以下规律:.两金属棒与导轨始终接触良好,PQ棒与导轨之间的动摩擦因数μ=0.1,导轨电阻不计.
(1)通过定量计算分析4s内导体棒PQ的运动情况;
(2)计算4s内通过金属棒PQ的电荷量大小;
(3)2~4s内绝缘轻杆右端受到的弹力大小和方向?
(1)通过定量计算分析4s内导体棒PQ的运动情况;
(2)计算4s内通过金属棒PQ的电荷量大小;
(3)2~4s内绝缘轻杆右端受到的弹力大小和方向?
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