如图所示,金属轮
和绝缘轮
,可绕各自中心金属轴
和
转动,
和
平行且水平放置,
金属轮由三根金属辐条和金属环组成,
轮的辐条长为4r、电阻为R,连接辐条的金属环的电阻可以忽略,三根辐条互成120°角,在图中120°的扇形区域内存在平行于轴向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,绝缘轮
半径的为2r,另一半径为r的绝缘圆盘
与
同轴且固连在一起。一轻细绳的一端固定在
边缘上的某点,在
上绕足够匝数后,悬挂一质量为m的重物P。当P下落时,通过细绳带动
和
绕
轴转动。转动过程中,
、
保持接触,无相对滑动。
轮的轴
和金属环通过导线与两平行的足够长的金属导轨连接,导轨倾角为
,其上放置一质量为m、电阻为R、长度为L的金属棒EF,棒与导轨间的动摩擦因数为
,轨道间存在沿斜面向下的匀强磁场,磁感应强度大小也为B,不计导线电阻。
(1)当P的速度为v时,求金属棒EF两端的电压;
(2)金属棒EF刚好开始运动记为0时刻,经过时间t重物P下落高度为h,金属棒EF仍在轨道上运动,求此时金属棒EF的速度
;
(3)为使金属棒EF不脱离轨道,轨道的倾角
满足的条件。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a18722354086c42e62334983fc50eb6a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd3b9e816b14051f785aa5aae72b8eed.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/23f919bd3dde10dbbc076f7ec5149699.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3c4f6f74444b2b7947fc6e35c8d62322.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/23f919bd3dde10dbbc076f7ec5149699.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3c4f6f74444b2b7947fc6e35c8d62322.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a18722354086c42e62334983fc50eb6a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a18722354086c42e62334983fc50eb6a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd3b9e816b14051f785aa5aae72b8eed.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04b56e44e4f0424a2b7a45567120a2e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd3b9e816b14051f785aa5aae72b8eed.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4a3b26a79901cbc09a13baf337c24a97.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04b56e44e4f0424a2b7a45567120a2e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04b56e44e4f0424a2b7a45567120a2e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd3b9e816b14051f785aa5aae72b8eed.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3c4f6f74444b2b7947fc6e35c8d62322.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a18722354086c42e62334983fc50eb6a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd3b9e816b14051f785aa5aae72b8eed.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a18722354086c42e62334983fc50eb6a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/23f919bd3dde10dbbc076f7ec5149699.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c24095e409b025db711f14be783a406c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1100379a4385b9ce064847bc21760adc.png)
(1)当P的速度为v时,求金属棒EF两端的电压;
(2)金属棒EF刚好开始运动记为0时刻,经过时间t重物P下落高度为h,金属棒EF仍在轨道上运动,求此时金属棒EF的速度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad481cbfb67ac9cdbc0537f3de23b022.png)
(3)为使金属棒EF不脱离轨道,轨道的倾角
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c24095e409b025db711f14be783a406c.png)
2022·浙江绍兴·二模 查看更多[3]
更新时间:2022-04-11 20:27:50
|
相似题推荐
解答题
|
较难
(0.4)
【推荐1】如图所示,两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ=30º的斜面上,导轨电阻不计,间距L=0.4m.导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ,两区域的边界与斜面的交线为MN,Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下,Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上,两磁场的磁感应强度大小均为B=0.5T.在区域Ⅰ中,将质量m1=0.1kg,电阻R1=0.1Ω的金属条ab放在导轨上,ab刚好不下滑.然后,在区域Ⅱ中将质量m2=0.4kg,电阻R2=0.1Ω的光滑导体棒cd置于导轨上,由静止开始下滑.cd在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中,ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,取g=10m/s2.求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/29/2171003664138240/2173697380057088/STEM/73677365-1234-4399-a100-2c7baed98a78.png?resizew=294)
(1)cd下滑的过程中,cd受力的示意图及ab中电流的方向;
(2)ab刚要向上滑动时,cd的动量;
(3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中,cd滑动的距离x=3.8m,此过程中ab上产生的热量.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/29/2171003664138240/2173697380057088/STEM/73677365-1234-4399-a100-2c7baed98a78.png?resizew=294)
(1)cd下滑的过程中,cd受力的示意图及ab中电流的方向;
(2)ab刚要向上滑动时,cd的动量;
(3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中,cd滑动的距离x=3.8m,此过程中ab上产生的热量.
您最近一年使用:0次
解答题
|
较难
(0.4)
名校
【推荐2】如图所示,CEG、DFH是两条足够长的、水平放置的平行金属导轨,导轨间距为L,在CDFE区域存在垂直于导轨平面向上的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨的右端接有一阻值为R的电阻,左端与光滑弯曲轨道MC、ND平滑连接。现将一阻值为R,质量为m的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放,导体棒最终恰停在磁场的右边界EF处。金属导轨电阻不计,EF左侧导轨光滑,右侧导轨粗糙,与导体棒间动摩擦因数为μ。建立原点位于磁场左边界CD、方向沿导轨向右的坐标轴x,已知导体棒在有界磁场中运动的速度随位移均匀变化,即满足关系式:
,v0为导体棒进入有界磁场的初速度。求:
(1)有界磁场区域的宽度d;
(2)导体棒运动到
加速度a;
(3)若导体棒从弯曲轨道上4h高处由静止释放,则导体棒最终的位置坐标x和这一过程中导体棒上产生的焦耳热Q。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3e1360cd837f46a8b1c0568d7e3eb01.png)
(1)有界磁场区域的宽度d;
(2)导体棒运动到
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4acb8f5c081b039848a8f5d15563588f.png)
(3)若导体棒从弯曲轨道上4h高处由静止释放,则导体棒最终的位置坐标x和这一过程中导体棒上产生的焦耳热Q。
您最近一年使用:0次
解答题
|
较难
(0.4)
【推荐3】如图甲所示,足够长的平行金属导轨MN和PQ间的距离L=0.5m,导轨与水平面间的夹角为
,空间存在方向垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小B=1.0T的匀强磁场,M、P间接有阻值
的电阻,质量m=0.4kg、电阻
的金属棒ab垂直导轨放置,金属棒与导轨间的动摩擦因数
。现用恒力F沿导轨平面向上拉金属棒ab,使其由静止开始运动,当
时,金属棒的速度大小
,金属棒向上加速t=5.6s时达到稳定状态,对应的
图像如图乙所示,取重力加速度大小g=10m/s2,
,求:
(1)恒力F的大小;
(2)金属棒运动过程中的最大加速度a;
(3)在0~1.5s时间内通过金属棒的电荷量q;
(4)在0~5.6s时间内金属棒上产生的焦耳热
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5da080fd41cf18224a1b4433e5d3a2b4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe31c65abb9448679c73874740612388.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/583f63789475e301bf9296267cd8abe9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eaf05975a6d6f0da58615741a3d59dfc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e4b04e9d4fc6a0e80c57b2fd70475124.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c491b2b1e1b4eeaee73e675bb74eb7de.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d1552707683293dcf684d101dd09b5c9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/135585680f39a0765c519616f61c4d3b.png)
(1)恒力F的大小;
(2)金属棒运动过程中的最大加速度a;
(3)在0~1.5s时间内通过金属棒的电荷量q;
(4)在0~5.6s时间内金属棒上产生的焦耳热
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b0a2854c8175ca6754d3bd5ee1ee4950.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/28/9e3dc9f7-ea8d-4f95-8326-5d6dd883cff2.png?resizew=276)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/28/34164bb7-212b-4821-ac61-525651b2d292.png?resizew=239)
您最近一年使用:0次
解答题
|
较难
(0.4)
【推荐1】如图所示,两根平行光滑的金属导轨MN、PQ放在水平面上,左端向上弯曲,导轨间距为L,电阻不计.水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B.导体棒a和b的质量均为m,电阻值分别为Ra=R,Rb=2R。b棒放置在水平导轨上且距弯曲轨道底部L0处,a棒在弯曲轨道上距水平面h高度处由静止释放.运动过程中导轨棒和导轨接触良好且始终和导轨垂直,重力加速度为g.求:
(1)a棒刚进入磁场时受到的安培力?
(2)从a棒开始下落到最终稳定的过程中,a棒上产生的内能?
(3)当a、b棒运动最终稳定时,a、b棒间距?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/6/1/1699379869212672/1707362442756096/STEM/0643f28b-16de-4aef-ab90-66d0e427924e.png?resizew=255)
您最近一年使用:0次
解答题
|
较难
(0.4)
名校
【推荐2】平行导轨PQ、MN(电阻均不计)间距为L,直线部分在水平面内,半径为r的
光滑圆弧部分在竖直平面内,光滑圆弧部分与直线部分平滑连接,直线部分足够长且处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。导体棒ab、cd的质量分别为M、m,且M>m,电阻均为R。重力加速度为g。将cd棒垂直跨放在水平轨道上,ab棒从离水平轨道高为r处由静止释放。
(1)求ab棒刚到达圆弧轨道底端时对轨道的压力;
(2)若导体棒cd固定,ab棒与平行导轨水平部分的动摩擦因数为μ,从ab棒由静止释放到在水平轨道上减速为零的过程中,通过ab棒的电荷量为q,该过程中ab棒未与cd棒相碰。求从刚释放ab棒到ab棒停止运动的过程中ab棒产生的焦耳热;
(3)若导体棒cd不固定且水平导轨光滑,运动中两棒没有相碰。求导体棒cd第一次出磁场后滑上弧形轨道的最大高度h。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56d266a04f3dc7483eddbc26c5e487db.png)
(1)求ab棒刚到达圆弧轨道底端时对轨道的压力;
(2)若导体棒cd固定,ab棒与平行导轨水平部分的动摩擦因数为μ,从ab棒由静止释放到在水平轨道上减速为零的过程中,通过ab棒的电荷量为q,该过程中ab棒未与cd棒相碰。求从刚释放ab棒到ab棒停止运动的过程中ab棒产生的焦耳热;
(3)若导体棒cd不固定且水平导轨光滑,运动中两棒没有相碰。求导体棒cd第一次出磁场后滑上弧形轨道的最大高度h。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/12/2461152293117952/2461789289218048/STEM/4b03e6d9-688c-4ebf-b725-66d0b49fba57.png?resizew=437)
您最近一年使用:0次