如图所示,两根足够长的直金属导轨、平行放置在倾角为的绝缘斜面上,两导轨间距为,、两点间接有阻值为的电阻,一根质量为的均匀直金属杆放在两导轨上,并与导轨垂直,金属杆的电阻为,整套装置处于磁感应强度为的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下,导轨电阻可忽略,让杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。重力加速度为,求:
(1)在加速下滑过程中,当杆的速度大小为时,此时杆中的电流及其加速度的大小;
(2)杆在下滑过程中可以达到的速度最大值;
(3)若杆在下滑距离时已经达到最大速度,则此过程中通过电阻的电量是多少?
(1)在加速下滑过程中,当杆的速度大小为时,此时杆中的电流及其加速度的大小;
(2)杆在下滑过程中可以达到的速度最大值;
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更新时间:2023-03-23 09:01:27
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【推荐1】如图所示,两个绝缘光滑的斜面对接,两个金属小滑轮、电容器、单刀双掷开关和导线预埋在顶部,导线焊接在滑轮上,两斜面的倾角分别为、,左边斜面内有垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度为。金属棒ab和绝缘棒cd用轻质软金属丝连接,静置在斜面上,质量分别为和,且,ab棒的电阻为r,两棒的长度均为l,电容器的电容为C。忽略滑轮摩擦,金属丝和导线电阻不计,重力加速度为g,两棒运动时保持与侧向垂直,两棒到斜面顶部距离足够大,金属丝平行于斜面,求解下列问题:
(1)单刀双掷开关掷1时,释放两棒,两棒最终的速度大小;
(2)单刀双掷开关掷2时,释放两棒,两棒运动的加速度大小。
(1)单刀双掷开关掷1时,释放两棒,两棒最终的速度大小;
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【推荐2】如图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R的定值电阻,导体棒ab长l=0.5m,其电阻为r,与导轨接触良好整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T,现用拉力F使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动,求:
(1)ab中的感应电动势多大?
(2)ab中此时的电流方向?
(3)若定值电阻R=3.0Ω,导体棒的电阻r=1.0Ω则电路中的电流多大?
(4)拉力F是多少?
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【推荐1】如图,倾角为间距为的平行金属导轨上固定有两个立柱M、N,空间中存在一个足够大的垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度为。导体棒Q放在导轨上,受到立柱M、N沿导轨向上的弹力而不下滑。导体棒P放在导轨上更高的位置,初速度为0,在沿导轨向上的拉力F的作用下,以加速度沿导轨向上做匀加速直线运动,直到导体棒Q恰好要向上滑动。已知两导体棒质量均为,电阻均为,与导轨间动摩擦因数均为。导体棒始终垂直于导轨且与导轨保持良好接触,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,导轨电阻不计,重力加速度g取,,。求:
(1)导体棒Q恰好要向上滑动时导体棒P的速度v;
(2)该过程中通过导体棒P的电荷量q及拉力F的冲量;
(3)已知该过程中导体棒P产生的焦耳热为0.33J,求该过程中拉力F所做的功。
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【推荐2】如图所示,MN、PQ为两足够长的光滑平行金属导轨,两导轨的间距L=1.0m,导轨所在平面与水平面间夹角θ=37°,N、Q间连接一阻值R=0.3Ω的定值电阻,在导轨所在空间内有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度B=0.2T。将一根质量m=0.1kg的金属棒ab垂直于MN、PQ方向置于导轨上,金属棒与导轨接触的两点间的电阻r=0.2Ω,导轨的电阻可忽略不计。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导轨垂直,且与导轨接触良好,当金属棒沿导轨下滑x=4.05m时,速度达到v=5m/s。重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求金属棒由静止释放后沿导轨下滑x=4.05m时:
(1)通过金属棒的电流方向;
(2)电路中产生的电热Q;
(3)通过金属棒的电荷量q;
(4)所用的时间t。(第4小题保留3位小数)
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【推荐3】半径r=1m、间距L=0.5m的光滑圆弧轨道,右端接有一阻值R=1.5的电阻,如图所示。整个空间存在磁感应强度方向竖直向上、大小B=2T的匀强磁场。一根长度L=0.5m、质量m=0.1kg、电阻的金属棒从轨道最低位置cd开始,在外力的作用下以v=2m/s的速度沿轨道做匀速圆周运动,从ab处与轨道分离。已知金属棒在导轨上运动的过程中始终与轨道接触良好,电路中其余电阻均不计,取重力加速度大小g=10m/s2,求:
(1)整个过程中通过金属棒某截面的电荷量q;
(2)金属棒到达圆弧轨道的中间位置时,a、b两点间的电压Uab;
(3)金属棒从cd运动到ab的过程中,外力做的功W。
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