如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨、相距为,导轨平面与水平面夹角为,导轨电阻不计.磁感应强度为的匀强磁场垂直导轨平面斜向上,长为的金属棒垂直于、放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为、电阻为。两金属导轨的上端连接右侧电路,电路中为一电阻箱,已知灯泡的电阻,定值电阻,调节电阻箱使,重力加速度为,闭合开关,现将金属棒由静止释放,求:
()金属棒下滑的最大速度;
()当金属棒下滑距离为时速度恰好达到最大,则金属棒由静止开始下滑的过程中,整个电路产生的电热;
()改变电阻箱的值,当为何值时,金属棒达到匀速下滑时消耗的功率最大。
()金属棒下滑的最大速度;
()当金属棒下滑距离为时速度恰好达到最大,则金属棒由静止开始下滑的过程中,整个电路产生的电热;
()改变电阻箱的值,当为何值时,金属棒达到匀速下滑时消耗的功率最大。
更新时间:2018-04-10 10:59:25
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【推荐1】如图甲所示,两条足够长的光滑平行金属导轨和固定在水平面上,阻值为R的定值电阻与导轨的M、P端相连,和导轨垂直,平行导轨的间距为L,导轨电阻不计穿过导轨平面的磁场方向垂直导轨平面向上,磁感应强度的大小B随着时间t变化的图像如图乙所示,质量为m、长度为L电阻值为的金属杆垂直于导轨放置并且和导轨接触良好,杆和之间距离为d。现在杆的中点处系一根不可伸长的轻绳,绳子跨过定滑轮与一质量为m的物块相连接,滑轮左侧轻绳与导轨平面保持平行,已知在时间内,金属杆在水平外力下作用下保持静止状态。时刻撤去外力,金属杆从静止开始运动,当物块下落的高度为h时,物块达到最大速度,重力加速度为g。求
(1)写出水平外力F随时间t的变化关系式
(2)从时刻开始到物块达到最大速度时间内,通过电阻R的电荷量
(3)从时刻开始到物块达到最大速度时间内,电阻R所产生的热量
(4)物块下落h高度的过程中所经历的时间。
(1)写出水平外力F随时间t的变化关系式
(2)从时刻开始到物块达到最大速度时间内,通过电阻R的电荷量
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【推荐2】上海世博会某国家馆内,有一“发电”地板,利用游人走过此处,踩踏地板发电.其原因是地板下有一发电装置,如图甲所示,装置的主要结构是一个截面半径为r、匝数为n的线圈,紧固在与地板相连的塑料圆筒P上.磁场的磁感线沿半径方向均匀分布,图乙为横截面俯视图.轻质地板四角各连接有一个劲度系数为k的复位弹簧(图中只画出其中的两个).当地板上下往返运动时,便能发电.若线圈所在位置磁感应强度大小为B,线圈的总电阻为R0,现用它向一个电阻为R的小灯泡供电.为了便于研究,将某人走过时地板发生的位移—时间变化的规律简化为图丙所示.(取地板初始位置x=0,竖直向下为位移的正方向,且弹簧始终处在弹性限度内.)
(1)取图乙中逆时针方向为电流正方向,请在图丁所示坐标系中画出线圈中感应电流i随时间t变化的图线,并标明相应纵坐标.要求写出相关的计算和判断过程;
(2)t=时地板受到的压力;
(3)求人踩踏一次地板所做的功.
(1)取图乙中逆时针方向为电流正方向,请在图丁所示坐标系中画出线圈中感应电流i随时间t变化的图线,并标明相应纵坐标.要求写出相关的计算和判断过程;
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【推荐3】如图所示,两条足够长的平行金属导轨PQ、EF倾斜放置,间距为L,与水平方向夹角为θ。导轨的底端接有阻值为R电阻,导轨光滑且电阻不计。现有一垂直导轨平面向上的匀强磁场大小为B,金属杆ab长也为L,质量为m,电阻为r,置于导轨底端。给金属杆ab一平行导轨向上的初速度v0,经过一段时间后返回底端时已经匀速。金属杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。求
(1)金属杆ab刚向上运动时,流过电阻R的电流方向;
(2)金属杆ab返回时速度大小及金属杆ab从底端出发到返回底端电阻R上产生的焦耳热;
(3)金属杆ab从底端出发到返回底端所需要的时间。
(1)金属杆ab刚向上运动时,流过电阻R的电流方向;
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【推荐1】如图甲所示,固定光滑平行金属导轨CD、EF间距1m,电阻均不计且足够长的,其下端接有阻值2Ω的电阻R,导轨平面与水平面间的夹角θ=30°,整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。一质量0.2kg、阻值1Ω的金属棒垂直导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量0.8kg的重物相连,左端细线连接金属棒的中点且沿CD方向。金属棒由静止释放后,在重物M的作用下,沿CD向上的位移x与时间t之间的关系如图乙所示,其中ab为直线。已知在0~0.9s内通过金属棒的电荷量是0.9~1.2s内通过金属棒的电荷量的2倍,重力加速度取10m/s2,金属棒与导轨始终接触良好,求:
(1)0~0.9s内金属棒运动的位移大小;
(2)磁感应强度的大小;
(3)0~1.2s内电阻R上产生的热量(结果保留一位小数)。
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【推荐2】如图所示,两根足够长的光滑金属导轨倾斜放置,导轨平面与水平面间夹角为θ ,导轨间距为L,电阻不计.导轨上端并接两个相同的小灯泡,灯泡额定功率为P,电阻为R,整个装置置于匀强磁场中,磁场方向垂直于轨道平面.现将一质量为m、电阻为r的金属棒MN从图示位置由静止释放.棒下滑过程与导轨始终垂直,且与导轨接触良好,从某时刻开始两灯泡均正常发光,重力加速度为g,求:
(1)磁感应强度的大小;
(2)灯泡正常发光时棒MN运动的速度大小.
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【推荐3】如图所示,两根相同的平行金属直轨道竖直放置,上端用导线接一定值电阻,下端固定在水平绝缘底座上。底座中央固定一根弹簧,金属直杆ab通过金属滑环套在轨道上。在MNPQ之间分布着垂直轨道面向里的匀强磁场,现用力压杆使弹簧处于压缩状态,撤力后杆被弹起,脱离弹簧后进入磁场,穿过PQ后继续上升,然后再返回磁场,并能从边界MN穿出,此后不再进入磁场。杆ab与轨道的摩擦力大小恒等于杆重力的倍。已知杆向上运动时,刚穿过PQ时的速度是刚穿过MN时速度的一半,杆从PQ上升的最大高度(未超过轨道上端)是磁场高度的n倍;杆向下运动时,一进入磁场立即做匀速直线运动。除定值电阻外不计其它一切电阻,已知重力加速度为g。求:
(1)杆向上穿过PQ时的速度与返回PQ时的速度大小之比v1:v2;
(2)杆向上运动刚进入MN时的加速度大小a;
(3)杆向上、向下两次穿越磁场的过程中产生的电热之比Q1:Q2。
(1)杆向上穿过PQ时的速度与返回PQ时的速度大小之比v1:v2;
(2)杆向上运动刚进入MN时的加速度大小a;
(3)杆向上、向下两次穿越磁场的过程中产生的电热之比Q1:Q2。
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