如图甲所示,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d=0.5m,左端通过导线与阻值R=2Ω的电阻R连接,右端通过导线与阻值的小灯泡L连接。在CDFE矩形区域内有竖直向上均匀磁场,CE长s=2m,CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示;在t=0s时,一阻值r=2Ω的金属棒在恒力F作用下由静止从AB位置沿导轨向右运动,当金属棒从AB位置运动到EF位置的过程中,小灯泡的亮度一直不发生变化。求:
(1)通过小灯泡的电流;
(2)恒力F的大小;
(3)金属棒的质量。
(1)通过小灯泡的电流;
(2)恒力F的大小;
(3)金属棒的质量。
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更新时间:2016/12/08 05:11:33
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【推荐1】如图所示,两根足够长的平行竖直导轨,间距为L,上端接有两个电阻和一个耐压值足够大的电容器,R1:R22:3,电容器的电容为C且开始不带电。质量为m、电阻不计的导体棒ab垂直跨在导轨上,S为单刀双掷开关。整个空间存在垂直导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现将开关S接1,ab以初速度v0竖直向上运动,当ab向上运动h时到达最大高度,此时迅速将开关S接2,导体棒开始向下运动,整个过程中导体棒与导轨接触良好,空气阻力不计,重力加速度大小为g。试求:
(1)此过程中电阻产生的焦耳热;
(2)ab回到出发点的速度大小;
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(2)ab回到出发点的速度大小;
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【推荐2】如图所示,倾斜的足够长的光滑金属导轨与水平面的夹角为30°,间距其电阻不计。金属棒质量、电阻,金属棒质量、电阻。两金属棒垂直导轨放置,且与导轨始终接触良好。金属棒放置在导轨底端与导轨垂直的两个绝缘挡杆上,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度。金属棒在平行导轨向上的恒力F作用下由静止开始向上运动,当棒运动时达到最大速度,此时棒对两挡杆的压力恰好为零,重力加速度g取,求:
(1)金属棒从静止到达到最大速度的过程中,金属棒上产生的焦耳热;
(2)金属棒从静止到达到最大速度的过程所经历的时间。
(1)金属棒从静止到达到最大速度的过程中,金属棒上产生的焦耳热;
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【推荐3】如图,在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,一质量为m的金属杆MN垂直于两平行光滑导轨ab、cd放置(在同一水平面内),且与两导轨保持良好接触,两导轨间距为d.电动机的输出功率恒为P,通过一细绳拉着金属杆以初速度vo沿导轨向右加速运动.两导轨间连接一阻值为R的定值电阻,金属杆、导轨电阻均不计.经过一段时间t后,金属杆恰好开始做匀速运动,求:
(1)金属杆以初速度vo运动时的加速度大小;
(2)金属杆做匀速运动时的速度大小;
(3)若金属杆以初速度vo运动时的加速度为a,金属杆做匀速运动时的速度为v,画出金属杆在时间t内运动的速度—时间图像,并在图中标出相关物理量;
(4)判断金属杆经过时间t运动的位移S在什么范围内,并写出你的判断依据.
(1)金属杆以初速度vo运动时的加速度大小;
(2)金属杆做匀速运动时的速度大小;
(3)若金属杆以初速度vo运动时的加速度为a,金属杆做匀速运动时的速度为v,画出金属杆在时间t内运动的速度—时间图像,并在图中标出相关物理量;
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名校
【推荐1】竖直平面内有两竖直放置的不计电阻的光滑导轨,间距l=1m,导轨上端接电阻R,导轨间分布着如图所示的磁场,aa'、bb'之间无磁场,高度差h1=0.2m,bb'、cc'之间有磁场,磁感应强度B1=1T,高度差也为h1=0.2m,cc'、dd'之间无磁场,高度差h2=3m,dd'下方有磁场B2.一质量m=0.1kg的不计电阻的导体棒从aa'位置静止释放,进入磁场B1区域刚好匀速运动,整个过程导体棒始终保持水平且和导轨接触良好,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)导体棒刚进入磁场B1时的速度v1;
(2)定值电阻R的阻值;
(3)要使导体棒刚进入B2区域也匀速,磁感应强度B2为多大.
(1)导体棒刚进入磁场B1时的速度v1;
(2)定值电阻R的阻值;
(3)要使导体棒刚进入B2区域也匀速,磁感应强度B2为多大.
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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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适中
(0.65)
名校
【推荐3】如图1所示,两水平放置的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在绝缘水平面上,导轨间距离为L=1 m,M、P间接有阻值为R=10 Ω的定值电阻,理想电压表接在定值电阻两端,导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B=1T,一根质量为m=0. 1 kg的金属棒放在导轨上,金属棒接入电路的电阻也为R =10Ω。现对金属棒施加一个水平向右的拉力,使金属棒由静止开始向右运动,金属棒运动后电压表的示数U随时间t变化的规律如图2所示,金属棒运动过程中与导轨接触良好且始终与导轨垂直,导轨电阻不计。求:
(1)t=5s时,拉力F的大小;
(2)金属棒在运动的前5s内,拉力F的冲量大小;
(3)金属棒运动10 s时,撤去拉力F,则撤去拉力后金属棒运动0.5 m时速度的大小。
(1)t=5s时,拉力F的大小;
(2)金属棒在运动的前5s内,拉力F的冲量大小;
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