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。
(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。
更新时间:2023-07-02 16:24:19
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【推荐1】如图所示,无限长且相距的光滑平行导轨固定在水平地面上,整个空间存在着与导轨平面相垂直且竖直向上的匀强磁场。导轨上放有导体棒、,导体棒固定,导体棒通过光滑定滑轮用轻绳连接物体。已知导体棒、、物体的质量均为,匀强磁场的磁感应强度,初始时系统在外力作用下处于静止状态,现将物体竖直向上移动后静止释放。已知、棒电阻相等,均为。其他电阻不计,重力加速度取。
(1)求导体棒的最大速度大小。
(2)若从绳绷紧到导体棒速度最大时经历的时间为,求导体棒向右移动的距离。
(3)若在导体棒速度最大时,剪断轻绳,同时解除导体棒的固定,当、棒稳定时再在的左侧释放一个与、相同的导体棒,从剪断轻绳到导体棒、、稳定时,求导体棒上产生的总焦耳热。
(1)求导体棒的最大速度大小。
(2)若从绳绷紧到导体棒速度最大时经历的时间为,求导体棒向右移动的距离。
(3)若在导体棒速度最大时,剪断轻绳,同时解除导体棒的固定,当、棒稳定时再在的左侧释放一个与、相同的导体棒,从剪断轻绳到导体棒、、稳定时,求导体棒上产生的总焦耳热。
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【推荐2】如图所示,两根相距L=0.5m的光滑平行金属导轨MN、PQ处于同一水平面内,导轨的左端用R=3Ω的电阻相连,导轨电阻不计,导轨上跨接一电阻r=1Ω、质量m=0.2kg的金属杆ab,整个装置放在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=2T,现对杆施加水平向右的拉力F=2N,使它由静止开始运动,求:
(1)杆能达到的最大速度vm为多大?
(2)若已知杆从静止开始运动至最大速度的过程中通过的位移x=10m,电阻R上产生的电热QR为多少?
(1)杆能达到的最大速度vm为多大?
(2)若已知杆从静止开始运动至最大速度的过程中通过的位移x=10m,电阻R上产生的电热QR为多少?
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【推荐1】如图所示,两根与水平面成θ=30°角的足够长光滑金属导轨平行放置,导轨间距L=1m,导轨下端连接阻值R=10Ω的定值电阻。整个装置处于垂直于导轨平面斜向上、磁感应强度大小为B=1T的匀强磁场中。现将质量m=0.2kg、电阻r=1Ω的金属棒ab垂直于导轨放置,对金属棒施加沿导轨向上,大小为F=2N的恒力,使金属棒由静止开始向上加速运动直至获得最大速度,在此过程中金属棒产生的焦耳热Q=0.4J。不计一切摩擦,金属棒始终与导轨垂直且接触良好,导轨的电阻忽略不计,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)金属棒获得的最大速度;
(2)金属棒由静止开始直至获得最大速度的过程中,导体棒的位移;
(3)金属棒由静止开始直至获得最大速度的过程中,通过金属棒的电荷量。
(1)金属棒获得的最大速度;
(2)金属棒由静止开始直至获得最大速度的过程中,导体棒的位移;
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【推荐2】如图所示,两条无限长且光滑的平行金属轨道MN、PQ的电阻为零,相距,水平放置在方向竖直向下、磁感应强度的匀强磁场中,ab、cd两金属棒垂直地跨放在导轨上,与导轨接触良好,电阻均为,ab的质量为,cd的质量。给ab棒一个向右的瞬时冲量,使之以初速度开始滑动,ab、cd两金属棒始终未相碰。求:
(1)从ab棒刚开始运动到最终稳定这一过程,电路中一共产生了多少焦耳热?
(2)从ab棒刚开始运动到最终稳定这一过程,通过回路中的电量为多少?
(3)当ab棒速度为时,ab、cd两金属棒的加速度各是多大?
(1)从ab棒刚开始运动到最终稳定这一过程,电路中一共产生了多少焦耳热?
(2)从ab棒刚开始运动到最终稳定这一过程,通过回路中的电量为多少?
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【推荐3】如图所示,两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上,顶部接有一阻值R=4Ω的定值电阻(电路中其余电阻不计),下端开口,轨道间距L=1m。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上.质量m=1kg的金属棒ab置于导轨上,金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨且与导轨接触良好.已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5,不计空气阻力影响。sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2。求:
(1)金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度vm的大小;
(2)若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中电阻R上产生的焦耳热总共为2J,求流过电阻R的总电荷量q。
(1)金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度vm的大小;
(2)若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中电阻R上产生的焦耳热总共为2J,求流过电阻R的总电荷量q。
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