如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨、固定在同一水平面上,两导轨间距,导轨电阻忽略不计,其间接有固定电阻,导轨上停放一质量为、电阻,的金属杆,整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。利用一外力沿水平方向拉金属杆,使之由静止开始做匀加速直线运动,电压传感器可将两端的电压即时采集并输入电脑,并获得随时间的关系如图乙所示。求:
(1)金属杆加速度的大小;
(2)第末外力的瞬时功率。
(1)金属杆加速度的大小;
(2)第末外力的瞬时功率。
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更新时间:2022-07-18 21:33:31
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【推荐1】如图所示,足够长的光滑平行金属导轨、倾斜放置,两导轨间距离为,导轨平面与水平面间的夹角,所处的匀强磁场垂直于导轨平面向上,质量为的金属棒垂直于导轨放置,导轨和金属棒接触良好,不计导轨和金属棒的电阻,重力加速度为.若在导轨的、两端连接阻值的电阻,将金属棒由静止释放,则在下滑的过程中,金属棒沿导轨下滑的稳定速度为,若在导轨、两端将电阻改接成电容为的电容器,仍将金属棒由静止释放,金属棒下滑时间,此过程中电容器没有被击穿,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度的大小为多少?
(2)金属棒下滑秒末的速度是多大?
(1)匀强磁场的磁感应强度的大小为多少?
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【推荐2】如图所示,两条互相平行且足够长的光滑金属导轨位于水平面内,导轨间距l=0.2m,在导轨的一端接有阻值R=3Ω的电阻,在x≥0处有一垂直水平面向下的匀强磁场,磁感强度B=0.5T。一质量m=0.1kg,电阻r=2Ω的金属棒垂直搁在导轨上,并以v0=20m/s的初速度进入磁场,在水平拉力F的作用下做匀减速直线运动,加速度大小a=2m/s2。棒与导轨接触良好,其余电阻均不计。求:
(1)第一次电流为零时金属棒所处的位置;
(2)电流第一次减少为最大值的一半时拉力F的大小及其功率;
(3)金属棒开始进入磁场到速度减小为零的过程中,电阻R上产生的热量为1.6J,求此过程中拉力F所做的功。
(1)第一次电流为零时金属棒所处的位置;
(2)电流第一次减少为最大值的一半时拉力F的大小及其功率;
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【推荐3】如图甲所示,光滑的平行金属导轨水平放置,导轨间距L=1m,左侧接一阻值为R=0.5Ω的电阻。在MN与PQ之间存在垂直轨道平面的有界匀强磁场,磁场宽度d=1m。一质量m=1kg的金属棒ab置于导轨上,与导轨垂直且接触良好,不计导轨和金属棒的电阻.金属棒ab受水平力F的作用从磁场的左边界MN由静止开始运动,其中,F与x(x为金属棒距MN的距离)的关系如图乙所示.通过电压传感器测得电阻R两端电压随时间均匀增大。则:
(1)金属棒刚开始运动时的加速度为多少?
(2)磁感应强度B的大小为多少?
(3)若某时刻撤去外力F后金属棒的速度v随位移s的变化规律满足(v0为撤去外力时的速度,s为撤去外力F后的位移),且棒运动到PQ处时恰好静止,则外力F作用的时间为多少?
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(2)磁感应强度B的大小为多少?
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【推荐1】如图所示,某空间区域分布着水平向里的匀强磁场,磁场区域的水平宽度d=0.4m, 磁感应强度B=0.5T。固定在绝缘平板上的竖直正方形金线框PQMN边长L=0.4m,电阻R=0.1,整个装置质量M=0.3kg,平板与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,用细线通过光滑定滑轮与质量为m=0.1kg的重物相连。现将重物由静止释放,使金属框向右运动,PQ边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动。(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(g取10m/s2)求:
(1)重物刚释放时的加速度;
(2)线框进入磁场前运动的距离s;
(3)线框穿过磁场过程中产生的焦耳热。
(1)重物刚释放时的加速度;
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【推荐2】如图甲所示,电阻不计且间距为L=1m的光滑平行金属导轨竖直放置,上端连接阻值为R=2Ω的电阻,虚线OO′沿水平方向,OO′下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场。现将质量为m=0.3kg、电阻Rab=1Ω的金属杆ab从OO′上方某处以一定初速度释放,下落过程中与导轨保持良好接触且始终水平。在金属杆ab下落0.3m的过程中,其加速度a与下落距离h的关系图像如图乙所示。已知ab进入磁场时的速度v0=2.0m/s,取g=10m/s2。求:
(1)导体棒刚进入磁场时,棒的加速度大小和方向;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)金属杆ab下落0.3m的过程中,通过R的电荷量q。
(1)导体棒刚进入磁场时,棒的加速度大小和方向;
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【推荐3】下图是一种矿井直线电机提升系统的原理图,在同一竖直平面的左右两边条形区域内,有垂直平面向里和向外交替的匀强磁场,每块磁场区域的高度均为L、磁感应强度大小均为B。梯箱左右两边通过绝缘支架均固定有边长为L、匝数为n、总电阻为R的正方形导线框,线框平面与磁场垂直,上下两边水平。导线框、支架以及梯箱等的总质量为M。电机起动后两边磁场均以速度v沿竖直轨道向上匀速运动。忽略一切阻力,梯箱正常运行时防坠落装置与轨道间没有相互作用。求:
(1)电机从图示位置启动,此时导线框ABCD;①相对磁场的运动方向;②哪条边会产生感应电动势;③感应电流的方向;
(2)电机刚启动瞬间导线框ABCD所受安培力的大小;
(3)当梯箱以的速度向上运动时的加速度大小。
(1)电机从图示位置启动,此时导线框ABCD;①相对磁场的运动方向;②哪条边会产生感应电动势;③感应电流的方向;
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