如图所示,平行光滑的金属导轨由倾斜部分和水平部分组成,倾斜导轨与水平导轨由两小段光滑绝缘圆弧(长度可忽略)相连,倾斜部分由倾角为θ、间距为l的导轨ab、fg构成,水平部分由两段足够长但不等宽的平行金属导轨构成,bc、gh段间距为l,de、ij段间距为2l,导轨的a、f之间接有阻值为R的定值电阻。倾斜导轨处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为2B,水平导轨处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B(磁场方向均未画出)。导体棒Ⅱ静止于de、ij段,导体棒Ⅰ从倾斜导轨上与bg相距为L处由静止释放,到达bg前速度已达到最大。导体棒Ⅰ、Ⅱ的质量均为m,电阻均为R,两导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,重力加速度为g,导轨电阻和空气阻力均可忽略不计。求:
(1)导体棒Ⅰ到达bg时的速度大小;
(2)导体棒Ⅰ在水平导轨上运动的过程中,导体棒Ⅰ、Ⅱ达到稳定前,两导体棒和导轨围成的回路面积的改变量大小;
(3)整个运动过程中,导体棒Ⅰ上产生的焦耳热。
(1)导体棒Ⅰ到达bg时的速度大小;
(2)导体棒Ⅰ在水平导轨上运动的过程中,导体棒Ⅰ、Ⅱ达到稳定前,两导体棒和导轨围成的回路面积的改变量大小;
(3)整个运动过程中,导体棒Ⅰ上产生的焦耳热。
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更新时间:2022-05-21 08:49:40
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适中
(0.65)
【推荐1】如图所示,MN和PQ是两根互相平行、竖直放置足够长的光滑金属导轨,其间距L=0.5m,垂直两金属导轨所在的竖直面的匀强磁场,磁感应强度大小B0=2T。ab是一根与导轨垂直且始终接触良好的金属杆,其电阻R=2Ω、质量未知。t=0时,将开关S断开,让杆ab从位置1由静止开始自由下落,t=0.4s时将S闭合杆ab恰好做匀速直线运动,t=1s时杆ab运动到位置2,重力加速度g取10m/s2,导轨电阻与空气阻力均不计.求:
(1)金属杆的质量;
(2)金属杆从位置1运动到位置2,回路产生的焦耳热和经过金属杆某一横截面积的电荷量。
(1)金属杆的质量;
(2)金属杆从位置1运动到位置2,回路产生的焦耳热和经过金属杆某一横截面积的电荷量。
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【推荐2】如图,POQ是折成60°角且固定于竖直平面内的光滑金属导轨,导轨关于竖直轴线对称,,整个装置处在足够大的匀强磁场中。已知匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度随时间变化规律为,规定垂直于轨道平面向里为磁场正方向。从0时刻起,一质量为1kg、长为L、电阻为、粗细均匀的导体棒锁定于OP、OQ的中点a、b位置。从后磁感应强度保持不变,接下来将导体棒解除锁定,导体棒在匀强磁场中由静止开始向下运动,下滑至导轨末端PQ位置离开导轨,此时导体棒的速度为,离开导轨前导体棒与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,重力加速度为,求:
(1)导体棒下滑至导轨末端时的加速度大小;
(2)导体棒解除锁定后运动过程中产生的焦耳热。
(1)导体棒下滑至导轨末端时的加速度大小;
(2)导体棒解除锁定后运动过程中产生的焦耳热。
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【推荐3】如图所示,两条足够长的光滑导电轨道倾斜放置,倾角θ=45°导轨间的距离L=0.8m,下端连接R=4Ω的电阻,导轨电阻不计,所在空间存在磁感应强度B=1.0T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场,质量m=0.1kg、电阻r=2Ω的金属棒ab垂直于导轨放置,现用沿轨道平面且垂直于金属棒的恒力F使金属棒ab从静止起沿导轨向上滑行,其大小F=1N,当向上运动的位移为x1=8.8m时速度达到最大,此时撤去拉力F,导体棒继续运动达到最高点,全过程中流过电阻R的电荷量q=1.2C,g=10m/s2,sin45°=0.7。求:
(1)金属棒运动的最大速度;(结果保留两位有效数字)
(2)撤去外力F后向上运动的过程中电阻R上产生的热量。
(1)金属棒运动的最大速度;(结果保留两位有效数字)
(2)撤去外力F后向上运动的过程中电阻R上产生的热量。
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名校
【推荐1】如图所示,一平面框架与水平面成37°角,宽,上、下两端各有一个电阻,框架的其他部分电阻不计,框架足够长。垂直于框平面的方向存在向上的匀强磁场,磁感应强度。为金属杆,其长度为,质量,电阻,棒与框架的动摩擦因数。由静止开始下滑,直到速度达到最大的过程中,上端电阻产生的热量(已知,;取)
求:(1)杆的最大速度为多大;
(2)从开始到速度最大的过程中,杆沿斜面下滑的距离为多少;
(3)从开始到速度最大的过程中,通过杆的电荷量为多少。
求:(1)杆的最大速度为多大;
(2)从开始到速度最大的过程中,杆沿斜面下滑的距离为多少;
(3)从开始到速度最大的过程中,通过杆的电荷量为多少。
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】如图所示,MN、PQ是间距为0.5m的足够长的平行导轨,NQ⊥MN,导轨的电阻不计,导轨平面与水平面间的夹角θ为37°,NQ间连接有一个R为8Ω的电阻,有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上,磁感应强度B为2T,将一根质量m为0.1kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好,现由静止释放金属棒,当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度,已知在此过程中通过金属棒截面的电荷量q为0.2C,且金属棒的加速度a与速度v的关系如图所示,设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行,求:
(1)金属棒与导轨间的动摩擦因数;
(2)金属棒的电阻;
(3)cd离NQ的距离x;
(4)金属棒滑行至ed处的过程中,电阻R上产生的热量。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10)
(1)金属棒与导轨间的动摩擦因数;
(2)金属棒的电阻;
(3)cd离NQ的距离x;
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【推荐3】如图所示,MN和PQ是两根互相平行、竖直放置足够长的光滑金属导轨,其间距L=0.5m,垂直两金属导轨所在的竖直面的匀强磁场,磁感应强度大小B0=2T。ab是一根与导轨垂直且始终接触良好的金属杆,其电阻R=2Ω、质量未知。t=0时,将开关S断开,让杆ab从位置1由静止开始自由下落,t=0.4s时将S闭合杆ab恰好做匀速直线运动,t=1s时杆ab运动到位置2,重力加速度g取10m/s2,导轨电阻与空气阻力均不计.求:
(1)金属杆的质量;
(2)金属杆从位置1运动到位置2,回路产生的焦耳热和经过金属杆某一横截面积的电荷量。
(1)金属杆的质量;
(2)金属杆从位置1运动到位置2,回路产生的焦耳热和经过金属杆某一横截面积的电荷量。
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