如图所示,间距为、电阻不计的两平行导轨倾斜放置,与水平面夹角为,导轨两端接有电源,电源电动势,内阻,为电阻箱(阻值范围),定值电阻,,质量的导体棒垂直导轨放置,导体棒接入电路的电阻为,匀强磁场垂直导轨平面向下,g取,,。
(1)若导轨光滑,且电阻箱阻值调为,开关K闭合时,导体棒恰好静止,求匀强磁场的磁感应强度B;
(2)若导轨粗糙,且匀强磁场的磁感应强度,方向仍垂直导轨平面向下,导体棒与导轨间的动摩擦因数,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,闭合开关,为使导体棒保持静止,求的调节范围。
(1)若导轨光滑,且电阻箱阻值调为,开关K闭合时,导体棒恰好静止,求匀强磁场的磁感应强度B;
(2)若导轨粗糙,且匀强磁场的磁感应强度,方向仍垂直导轨平面向下,导体棒与导轨间的动摩擦因数,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,闭合开关,为使导体棒保持静止,求的调节范围。
更新时间:2024-02-01 03:49:24
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【推荐1】如图所示,两根光滑的金属导轨平行放置在倾角为θ的固定斜面上,导轨下端接有定值电阻的阻值为R,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,磁感应强度大小为B,将一根质量为m、电阻的阻值为r的金属棒ab在导轨上方某处由静止释放,金属棒沿导轨下滑(金属棒ab与导轨间的摩擦不计)。设导轨足够长,导轨宽度为L,金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好,当金属棒沿导轨下滑的高度为h时,速度恰好达到最大值。重力加速度大小为g,金属棒由静止到刚开始匀速运动过程中,求:
(1)金属棒ab达到的最大速度;
(2)该过程通过电阻R的电量;
(3)该过程中电阻R产生的热量。
(1)金属棒ab达到的最大速度;
(2)该过程通过电阻R的电量;
(3)该过程中电阻R产生的热量。
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【推荐2】如图所示,闭合矩形线框abcd可绕其水平边ad转动,ab边长为x,bc边长为L、质量为m,其他各边的质量不计,线框的电阻为R。整个线框处在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中。现给bc边施加一个方向与bc边、磁场的方向均垂直的初速度v,经时间t,bc边上升到最高处,ab边与竖直线的最大偏角为θ,重力加速度取g。求t时间内:
(1)线框中感应电动势的最大值;
(2)流过线框导体截面的电量;
(3)线框中感应电流的有效值。
(1)线框中感应电动势的最大值;
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【推荐3】如图甲所示,光滑平行长直金属导轨固定在倾角的绝缘斜面上,导轨间距,导轨下端接有阻值的电阻,一导体棒垂直于导轨放置,且与导轨接触良好,导体棒及导轨的电阻均不计,导轨间正方形区域内有垂直导轨平面向下的匀强磁场,连线与导轨垂直,长度也为,从时刻开始,磁感应强度的大小随时间变化规律如图乙所示;同一时刻,棒在一与导轨平行的外力的作用下,从导轨上端开始沿导轨向下以的速度匀速运动,时导体棒恰好运动到位置。取重力加速度。
(1)求导体棒进入磁场前,回路中的电流;
(2)当棒运动到位置时,外力恰好为,求棒的质量。
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【推荐1】如图所示,足够长、电阻可以忽略的矩形金属框架abcd水平放置,ad与 bc之间的距离为 L=1m,定值电阻阻值 R1=R2=2.0Ω。垂直于框架放置一根质量m=0.2kg、电阻 r=1.0Ω 的金属棒ef,距离框架左侧x=0.5m,棒ef与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2。
(1)若在abcd区域存在竖直向上的匀强磁场,某时刻开始磁感应强度随时间变化,变化的规律为B12t(T),保持电键 S断开,则需要经过多长时间导体棒ef开始运动,此时磁感应强度为多大?
(2)若保持(1)问中棒ef刚要开始运动时的磁感应强度不变,闭合电键 S,同时对ef施加一水平向右的恒定拉力F=4N,求此后运动过程中,回路消耗的最大电功率。
(1)若在abcd区域存在竖直向上的匀强磁场,某时刻开始磁感应强度随时间变化,变化的规律为B12t(T),保持电键 S断开,则需要经过多长时间导体棒ef开始运动,此时磁感应强度为多大?
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【推荐2】如图所示,两根足够长的平行竖直导轨,间距为L,上端接有两个电阻和一个耐压值足够大的电容器,R1:R22:3,电容器的电容为C且开始不带电。质量为m、电阻不计的导体棒ab垂直跨在导轨上,S为单刀双掷开关。整个空间存在垂直导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现将开关S接1,ab以初速度v0竖直向上运动,当ab向上运动h时到达最大高度,此时迅速将开关S接2,导体棒开始向下运动,整个过程中导体棒与导轨接触良好,空气阻力不计,重力加速度大小为g。试求:
(1)此过程中电阻产生的焦耳热;
(2)ab回到出发点的速度大小;
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【推荐3】如图甲所示,水平放置的光滑平行金属导轨间距为,导轨左端M、N之间接有一个阻值为的电阻,金属棒的电阻,放在导轨上,导轨足够长,其余电阻不计,整个装置放在竖直向下的磁场中,磁场区域足够大,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示,开始时金属棒被锁定在距距离处,从时,解除锁定同时给金属棒施加一个水平向右的恒力F,此后金属棒获得最大速度,金属棒始终平行于,且与导轨垂直并接触良好,求:
(1)时通过金属棒电流的大小;
(2)恒力F的大小;
(3)金属棒达到最大速度后的某时刻,撤掉力F,此时金属棒距距离,若导体棒继续以最大速度做匀速直线运动,则从该时刻开始计时,磁感应强度B随时间变化的关系式。
(1)时通过金属棒电流的大小;
(2)恒力F的大小;
(3)金属棒达到最大速度后的某时刻,撤掉力F,此时金属棒距距离,若导体棒继续以最大速度做匀速直线运动,则从该时刻开始计时,磁感应强度B随时间变化的关系式。
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