如图所示,间距为且足够长的平行金属导轨与,由倾斜与水平两部分平滑连接组成。倾角的倾斜光滑导轨间有垂直导轨平面斜向上的匀强磁场,水平粗糙导轨间有竖直向上的匀强磁场,两个匀强磁场的磁感应强度均为。质量均为的金属棒a、b分别垂直放在倾斜和水平导轨上,a、b棒与水平粗糙导轨间的动摩擦因数均为,现将a棒从倾斜导轨某位置由静止开始释放,并同时锁定b棒,使其保持静止。已知a棒穿过之前已做匀速直线运动,且当a棒刚穿过时,立即解除b棒锁定并同时给b棒施加水平向右的恒定拉力,b棒运动后两棒速度相等。已知a、b棒接入电路的电阻均为,不计导轨的电阻,两棒始终与导轨保持接触良好,在运动过程中两棒不会发生碰撞,取,,求:
(1)金属棒a到达斜面底端时的速度的大小;
(2)为了保证两棒不会发生碰撞,初始时金属棒b到的最小距离;
(3)a、b两棒最终运动的速度,大小。
(1)金属棒a到达斜面底端时的速度的大小;
(2)为了保证两棒不会发生碰撞,初始时金属棒b到的最小距离;
(3)a、b两棒最终运动的速度,大小。
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更新时间:2023-04-17 10:05:58
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【推荐1】如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上,两导轨间距为,导轨左侧有两个开关、,与一个阻值为的定值电阻串联,与一个电容为的电容器串联。导体棒垂直于导轨放置,其长度为、质量、电阻。整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中。一质量为的重物通过轻质定滑轮用绝缘轻绳与导体棒的中点连接,开始时轻绳张紧,轻绳水平部分与导轨和导体棒在同一水平面。现将闭合,断开,使重物由静止释放,经时间导体棒达到最大速度。已知导轨足够长,不计导轨电阻,导体棒始终垂直导轨且与导轨接触良好,重物始终未落地,取重力加速度为,不计一切摩擦。求:
(1)导体棒的最大速度;
(2)导体棒从开始运动到刚达到最大速度时,运动的距离d;
(3)导体棒从开始运动到刚达到最大速度时,电阻中产生的热量;
(4)导体棒达到最大速度后,将断开、闭合,同时撤去重物,导体棒速度再次稳定时电容器所带的电荷量。
(1)导体棒的最大速度;
(2)导体棒从开始运动到刚达到最大速度时,运动的距离d;
(3)导体棒从开始运动到刚达到最大速度时,电阻中产生的热量;
(4)导体棒达到最大速度后,将断开、闭合,同时撤去重物,导体棒速度再次稳定时电容器所带的电荷量。
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【推荐2】如图所示,光滑水平导线框放在磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,线框中接有电阻R=4Ω,线框的电阻不计。长度l=0.2m、电阻r=1Ω的导体棒ab向右做匀速运动,速度v=5m/s。则:
(1)求回路中的电流;
(2)ab棒向右运动时所受的安培力的大小;
(3)电阻R的发热功率。
(1)求回路中的电流;
(2)ab棒向右运动时所受的安培力的大小;
(3)电阻R的发热功率。
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【推荐1】如图所示,两根间距为L的平行金属导轨PQ和MN处于同一水平面内,左端连接一阻值为R的电阻,导轨平面处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B。一质量为m的导体棒CD垂直于导轨且与导轨接触良好,不计导轨和导体棒的电阻,不计CD棒与导轨间的摩擦。现对CD棒施加水平向右的恒力F,使CD棒由静止开始向右做直线运动。若经过时间t,CD棒获得的速度为v,求此过程中通过CD棒的电荷量q。
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【推荐2】如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ倾斜放置,两导轨间距d=0.5m,导轨平面与水平面的夹角为,导轨N、Q两端连接阻值的电阻。导轨平面内分布着有界匀强磁场区域I和Ⅱ,磁场方向均垂直于导轨平面向上,区域I的上边界距导轨M、P端上、下边界之间的距离,下边界与区域Ⅱ的上边界之间的距离,区域I的磁感应强度大小,区域II的磁感应强度大小。质量的金属棒垂直导轨放置,与两导轨接触良好。将金属棒从M、P端由静止释放,进入区域Ⅱ时恰好做匀速运动,取g=10m/s2,不计金属棒及导轨的电阻。求
(1)金属棒进入磁场区域Ⅱ时的速度;
(2)金属棒经过磁场区域I所用的时间。
(1)金属棒进入磁场区域Ⅱ时的速度;
(2)金属棒经过磁场区域I所用的时间。
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