如图,质量电阻不计的光滑金属框置于绝缘水平台上,、垂直且足够长,间距。长为的金属棒垂直置于金属框上,质量,电阻。装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度。时刻,用的水平恒力向右拉动金属框,末和金属框加速度已相同,相对金属框匀速运动,此过程,始终垂直金属框并良好接触。求:
(1)末金属棒的加速度大小及其所受的安培力大小和方向;
(2)末金属框、金属棒的速度分别为多大。
(1)末金属棒的加速度大小及其所受的安培力大小和方向;
(2)末金属框、金属棒的速度分别为多大。
更新时间:2023-05-23 04:03:59
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【推荐1】如图所示,半径为l的金属圆环水平放置,圆心处及圆环边缘通过导线分别与两条平行的倾斜金属轨道相连,圆环区域内分布着磁感应强度为B,方向竖直向下的匀强磁场,圆环上放置一金属棒a,一端在圆心处,另一端恰好在圆环上,可绕圆心转动,倾斜轨道部分处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中,磁感应强度大小也为B,金属棒b放置在倾斜平行导轨上,其长度与导轨间距均为2l,当棒a绕圆心以角速度顺时针(俯视)匀速旋转时,棒b保持静止,已知棒b与轨道间的动摩擦因数为μ=0.5,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力;棒b的质量为m,棒a、b的电阻分别为R、2R,其余电阻不计,斜面倾角为θ=37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g,求:
(1)金属棒b两端的电压;
(2)为保持b棒始终静止,棒a旋转的角速度大小的范围;
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【推荐2】如图所示,两根金属导轨平行固定在倾角θ=30°的绝缘斜面上,导轨下端接有R=9Ω的定值电阻,导轨自身电阻忽略不计。导轨置于垂直于斜面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小B=0.5T。将一根质量m=0.1kg、电阻r=1Ω的金属棒ab从导轨上方某处由静止释放,金属棒沿导轨下滑,设导轨足够长,导轨宽度和金属棒长度均为d=2m。金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好,金属棒ab与导轨间的动摩擦因数,当金属棒沿导轨下滑的高度h=3m时,金属棒速度恰好达到最大值。取重力加速度大小g=10m/s2,求:
(1)金属棒ab达到的最大速度vm;
(2)该过程中电阻R产生的焦耳热Q1。
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【推荐1】如图所示,、为间距足够长的平行导轨,。导轨平面与水平面间的夹角,间连接有一个的电阻.有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为将一根质量为、电阻的金属棒紧靠放置在导轨上,且与导轨接触良好,两根导轨的电阻均不计;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平行。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数,当金属棒滑行至处时已经达到稳定速度,距离为。()。求:
(1)金属棒达到的稳定速度是多大?
(2)金属棒从开始下滑至处过程中电阻产生的焦耳热?
(3)金属棒从开始下滑至处所用的时间?
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【推荐2】如图所示,两根足够长的平行光滑金属导轨固定在同一水平面内,两导轨间的距离为L,导轨上面垂直于导轨横放着两根相距的导体棒ab、cd,两导体棒与导轨构成矩形闭合回路。导体棒ab的质量为、导体棒cd的质量为m,两电阻均为R,回路中其余部分的电阻忽略不计。整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。开始时,cd棒静止,ab棒的速度大小为、方向平行导轨指向cd棒。若两导体棒在运动过程中始终不接触,求在运动过程中:
(1)ab棒产生的最多的焦耳热;
(2)最终通过ab棒某一横截面的电量;
(3)ab棒与cd棒间的最终距离。
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【推荐3】如图所示,两平行光滑长直金属导轨水平放置,间距为。区域有匀强磁场,磁感应强度大小为,方向竖直向上。初始时刻,磁场外的细金属杆M以初速度向右运动,磁场内的细金属杆N处于静止状态。两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。已知杆M的质量为,在导轨间的电阻为,杆N的质量为,在导轨间的电阻为,感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。
(1)求M刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向;
(2)若两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度为,求:
①N在磁场内运动过程中N上产生的热量;
②初始时刻N到的最小距离。
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②初始时刻N到的最小距离。
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