如图所示,MN和PQ是两条足够长的光滑平行导轨,间距L=0.5m,电阻不计,导轨所在的平面与竖直面的夹角为θ=60°,导轨上端M和P与水平面内的直流电路相连,导轨所在的空间有垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度B=2T。电路中电池电动势E=6V,内阻r=1Ω,电阻R=4Ω。将单刀三掷开关k(b点为空挡)掷于a点后,将一根长度等于导轨间距、质量m=0.4kg的直导棒垂直放在导轨上,导棒恰好处于静止状态.重力加速度g=10m/s2。求:
(1)直导棒的电阻;
(2)将开关k从a点改掷于b点,经过3s再将开关k掷于c点,电阻R所消耗电功率的最大值和最小值。
(1)直导棒的电阻;
(2)将开关k从a点改掷于b点,经过3s再将开关k掷于c点,电阻R所消耗电功率的最大值和最小值。
更新时间:2018/03/14 21:38:58
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【推荐1】平行金属导轨竖直固定放置,顶端接一阻值为R的电阻,平行边界MN和PQ相距x,内有磁感应强度为B的匀强磁场,一质量为m的导体棒从边界处MN由静止释放,到边界PQ时,加速度恰好为零,已知平行金属导轨宽为L,重力加速度为g,导体棒始终与导轨保持良好接触,不计导体棒和导轨电阻。求:
(1)导体棒到边界PQ时速度的大小;
(2)导体棒穿过磁场的过程中通过电阻的电荷量;
(3)导体棒穿过磁场所用的时间。
(1)导体棒到边界PQ时速度的大小;
(2)导体棒穿过磁场的过程中通过电阻的电荷量;
(3)导体棒穿过磁场所用的时间。
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【推荐2】如图所示,M1N1、M2N2和P1Q1、P2Q2是互相平行的且电阻不计的足够长的金属导轨,导轨平面的倾角均为θ=30°,P1N1、P2N2分别连接M1N1、P1Q1和M2N2、P2Q2;导轨处在磁感应强度大小均为B的匀强磁场中,磁场方向匪直导轨平面向下。M1N1与M2N2相互平行,间距为L;P1Q1与P2Q2平行,间距为。质量为2m的金属杆a垂直于导轨并固定在导轨的M1N1段与M2N2段,质量为m的金属杆b垂直于导轨并固定在导轨的P1Q1段与P2Q2段;一不可伸长的绝缘轻线一端系在金属杆b的中点,另一端绕过定滑轮与质量也为m的重物c相连,绝缘轻线倾斜部分与P1Q1平行且足够长。若固定金属杆a,释放金属杆b,经时间t,c物体达到最大速度。已知两杆在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨保持光滑接触,且两杆接入电路总阻值为R,重力加速度为g。
(1)求c的最大速度;
(2)求时间t内通过金属杆b的电荷量q;
(3)若同时释放a、b,在释放a、b的同时对a施加一沿平行导轨向下的恒力F=2mg,求a、b两金属杆同一时刻产生电能的电功率之比。
(1)求c的最大速度;
(2)求时间t内通过金属杆b的电荷量q;
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【推荐3】一些电磁装置有相似相通的结构和原理。
(1)如图1甲所示,磁电式电流表的基本组成部分是磁体和放在磁体两极之间的线圈。当电流通过线圈时,导线受到安培力的作用,使安装在轴上的线圈发生转动,指针与轴固定在一起,指针随之发生偏转。磁场沿辐向均匀分布,如图1乙所示,设线圈共n匝,垂直于纸面的边长为l1,平行于纸面的边长为l2,线圈垂直于纸面的边所在处磁感应强度大小为B。
a.当线圈内通过的电流为I时,求线圈垂直于纸面的一条边上受到的安培力大小FA;
b.当线圈内无电流通过时,指针不发生偏转。拨动电流表指针,当指针角速度为ω时,求穿过线圈的磁通量的变化率。
(2)在竖直向下的匀强磁场中,两根电阻不计的光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内。电阻不计的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好。导体棒ab与一个电阻r连接构成闭合回路,在ab棒上连接足够长的轻绳,绳下端悬挂一质量为m的重物,如图2甲所示,重物稳定下落时的速率为v1。现将电阻r换成一内阻为r的电源接入电路中,如图2乙所示,悬挂的重物不变,重物稳定上升时的速率为v2。重力加速度为g。求图2乙中接入电源的电动势E。
(1)如图1甲所示,磁电式电流表的基本组成部分是磁体和放在磁体两极之间的线圈。当电流通过线圈时,导线受到安培力的作用,使安装在轴上的线圈发生转动,指针与轴固定在一起,指针随之发生偏转。磁场沿辐向均匀分布,如图1乙所示,设线圈共n匝,垂直于纸面的边长为l1,平行于纸面的边长为l2,线圈垂直于纸面的边所在处磁感应强度大小为B。
a.当线圈内通过的电流为I时,求线圈垂直于纸面的一条边上受到的安培力大小FA;
b.当线圈内无电流通过时,指针不发生偏转。拨动电流表指针,当指针角速度为ω时,求穿过线圈的磁通量的变化率。
(2)在竖直向下的匀强磁场中,两根电阻不计的光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内。电阻不计的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好。导体棒ab与一个电阻r连接构成闭合回路,在ab棒上连接足够长的轻绳,绳下端悬挂一质量为m的重物,如图2甲所示,重物稳定下落时的速率为v1。现将电阻r换成一内阻为r的电源接入电路中,如图2乙所示,悬挂的重物不变,重物稳定上升时的速率为v2。重力加速度为g。求图2乙中接入电源的电动势E。
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【推荐1】如图所示,两条足够长的平行金属导轨相距为L,与水平面的夹角为θ,整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场。磁感应强度大小均为B,虚线上方轨道光滑且磁场方向垂直于导轨平面向上,虚线下方轨道粗糙且磁场方向垂直于导轨平面向下,当导体棒EF以初速度沿导轨上滑至最大高度的过程中,导体棒MN一直静止在导轨上,若已知两导体棒质量均为m,电阻均为R,导体棒EF上滑的最大位移为s,导轨电阻不计。空气阻力不计,重力加速度为g,试求在导体棒EF上滑的整个过程中
(1)导体棒MN受到的最大摩擦力;
(2)通过导体棒MN的电量;
(3)导体棒MN产生的焦耳热
(1)导体棒MN受到的最大摩擦力;
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【推荐2】如图所示,两根完全相同的光滑平行长直导轨固定,长直导轨构成的平面与水平面的夹角,两导轨顶、底端分别连接电阻、,在导轨所在斜面上以为坐标原点建立平面直角坐标系,斜面上的矩形区域内分布有方向垂直于斜面向上的磁场,磁场沿x正方向磁感应强度,沿y方向均匀分布。某时刻在导轨斜面上上方处由静止释放一金属棒,金属棒进入磁场后,立即在棒上施加一方向沿斜面向上的力F,金属棒在磁场中的运动过程,棒中电流始终保持不变。已知导轨间距,磁场上边界与下边界间的距离,金属棒质量,金属棒与导轨接触的两点间电阻,,其余电阻不计,重力加速度大小,,不计空气阻力,棒下滑过程中始终与导轨垂直。求:
(1)金属棒刚进入磁场时流经的电流;
(2)金属棒通过磁场的过程中,电阻产生的焦耳热;
(3)金属棒通过磁场的过程中力F所做的功W。
(1)金属棒刚进入磁场时流经的电流;
(2)金属棒通过磁场的过程中,电阻产生的焦耳热;
(3)金属棒通过磁场的过程中力F所做的功W。
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【推荐3】如图所示,水平面上固定着间距的两条足够长光滑平行直轨道,轨道左侧连接一电容器。边界1、2之间轨道为绝缘体,其它部分轨道均为不计电阻的导体,轨道处于竖直向上的匀强磁场中,边界1左侧磁感应强度,边界2右侧磁感应强度。金属棒a垂直轨道紧靠边界1左侧放置,金属棒b垂直轨道放置在边界2右侧处。电容器充电后,接通开关S瞬间,金属棒a获得向右的速度。当金属棒a经过边界2时,金属棒b以的水平速度开始向左运动。已知金属棒a质量、电阻,金属棒b质量、电阻。两金属棒始终未发生碰撞,且与轨道接触良好。求:
(1)放电前电容器带正电的是哪个极板?金属棒a向右加速过程中,电容器释放出的电荷量q是多少?
(2)金属棒b中通过的最大电流;
(3)在整个运动过程中金属棒b产生的焦耳热;
(4)金属棒b向左运动到最大位移时,金属棒a与金属棒b之间的距离d。
(1)放电前电容器带正电的是哪个极板?金属棒a向右加速过程中,电容器释放出的电荷量q是多少?
(2)金属棒b中通过的最大电流;
(3)在整个运动过程中金属棒b产生的焦耳热;
(4)金属棒b向左运动到最大位移时,金属棒a与金属棒b之间的距离d。
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