如图所示,MN、PQ为间距L=0.5m足够长的光滑平行导轨,NQ⊥MN。导轨平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接有一个R=10Ω的电阻。有—匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B0=2T。将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好,导轨与金属棒的电阻均不计,现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度,cd距离NQ为s=2m。试解答以下问题:(g=10m/s2,sin37°=0.6)
(1)当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大?
(2)金属棒达到的稳定速度是多大?
(3)当金属棒滑行至cd处时回路中产生的焦耳热是多少?
(4)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,则磁感应强度B应怎样随时间t变化(写出B与t的关系式)?
(1)当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大?
(2)金属棒达到的稳定速度是多大?
(3)当金属棒滑行至cd处时回路中产生的焦耳热是多少?
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更新时间:2022-04-24 21:53:47
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【推荐1】如图1所示,平行粗糙导轨固定在绝缘水平桌面上,间距L=0.2m ,导轨左端接有R=1Ω的电阻,质量为m=0.1kg的粗糙导体棒ab静置于导轨上,导体棒及导轨的电阻忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=0.5T 的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨向下。现外力F作用在导体棒ab上使之一开始做匀加速运动,且外力F随时间变化关系如图2所示,重力加速度g=10m/s2,试求解以下问题:
(1)比较导体棒a、b两点电势的高低;
(2)前 10s导体棒ab的加速度;
(3)若整个过程中通过R的电荷量为65C ,则导体棒ab运动的总时间是多少?
(1)比较导体棒a、b两点电势的高低;
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【推荐2】如图,置于同一水平面上两金属导轨相互平行,相距l=0.6m,导轨左右两端分别与规格为“3V,3W”的灯L1和“6V,6W”的灯L2相连,电阻r=1Ω的导体棒ab置于导轨上且与导轨垂直,磁感应强度B=1T的匀强磁场垂直穿过导轨平面。当导体棒在外力作用下沿导轨向右匀速运动时,灯L1恰好正常发光。导轨电阻忽略不计。求:
(1)灯L2的实际功率P2;
(2)导体棒ab的速度大小v;
(3)导体棒ab所受安培力的功率P安。
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【推荐3】半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内,一长为r、质量分布均匀的直导体棒MN置于圆导轨上,NM的延长线过圆导轨中心O,装置的俯视图如图所示.整个装置位于一磁感应强度大小为B的匀强磁场中,方向竖直向下.在内、外圆导轨间对称地接有三个阻值均为R的电阻.导体棒在垂直作用于导体棒MN中点的水平外力F作用下,以角速度ω绕O点顺时针匀速转动,在转动过程中始终与导轨保持良好接触,导体棒和导轨电阻均可忽略.求:
(1)导体棒产生的感应电动势;
(2)流过导体棒的感应电流;
(3)外力的大小.
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【推荐1】如图甲所示,空间存在B=0.5T,方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ是水平放置的平行长直导轨,其间距L=0.2m,R是连在导轨一端的电阻,ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒.从零时刻开始,对ab施加一个大小为F=0.45N,方向水平向左的恒定拉力,使其从静止开始沿导轨滑动,滑动过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触,图乙是棒的v-t图像,其中AO是图像在O点的切线,AB是图像的渐近线.除R以外,其余部分的电阻均不计.设滑动摩擦力等于最大静摩擦力.已知当棒的位移为100m时,其速度达到了最大速度10m/s.求:
(1)R的阻值;
(2)棒ab在题述运动过程中克服摩擦力做的功;
(3)在题述过程中电阻R上产生的焦耳热。
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【推荐2】如图所示,足够长的U形轨道倾斜放置,与水平面成角,宽度,其下端连接一个定值电阻。导轨间存在的匀强磁场,方向垂直于导轨平面向下。一根质量、电阻的导体棒ab,垂直于导轨放置。虚线MN以上部分,导轨光滑;MN以下部分,导轨粗糙,且导体棒与轨道间动摩擦因数。距虚线MN上方0.8m处,导体棒ab以的初速度开始向下滑行,恰能以最大速度越过虚线MN,此后继续滑行,最终停止。(g取)求:
(1)导体棒刚开始下滑时的加速度;
(2)在整个过程中,电阻R产生的焦耳热;
(3)越过虚线MN之后,导体棒滑行的距离。
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【推荐3】如图所示,足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置,间距为L,与水平面成θ角,导轨与定值电阻R1和R2相连,R1和R2的阻值均为R,匀强磁场垂直导轨平面向上,磁感应强度大小为B,有一质量为m、电阻为的导体棒ab与导轨垂直放置,它与导轨始终接触良好,现让导体棒ab从静止开始释放,沿导轨下滑,导体棒ab从静止释放沿导轨下滑x距离后运动达到稳定状态。已知重力加速度为g,导轨电阻不计,在导体棒的运动达到稳定前的整个过程中,求:
(1)导体棒稳定时速度v的大小;
(2)通过导体棒的电量q;
(3)电阻R1上产生的电热Q1。
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