如图所示,足够长的光滑平行金属导轨cd和ef水平放置,在其左端连接倾角为θ=37°的光滑金属导轨ge、hc,导轨间距均为L=1m,在水平导轨和倾斜导轨上,各放一根与导轨垂直的金属杆,金属杆与导轨接触良好。金属杆a、b质量均为m=0.1 kg,电阻Ra=2Ω、Rb=3Ω,其余电阻不计。在水平导轨和斜面导轨区域分别有竖直向上和竖直向下的匀强磁场B1、B2,且B1=B2=0.5T。已知从t=0时刻起,杆a在外力F1作用下由静止开始水平向右运动,杆b在水平向右的外力F2作用下始终保持静止状态,且F2=0.75+0.2t(N)。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2) 求:
(1)杆b所受安培力大小与时间的关系;
(2)通过计算判断杆a的运动情况,并写出速度与时间的关系;
(3)从t=0时刻起,求1s内通过杆b的电荷量。
(4)若t=0时刻起,2s内作用在a棒上外力做功为13.2J,则这段时间内b棒上产生的热量为多少?
(1)杆b所受安培力大小与时间的关系;
(2)通过计算判断杆a的运动情况,并写出速度与时间的关系;
(3)从t=0时刻起,求1s内通过杆b的电荷量。
(4)若t=0时刻起,2s内作用在a棒上外力做功为13.2J,则这段时间内b棒上产生的热量为多少?
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更新时间:2018-05-11 21:14:01
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【推荐1】如图甲所示,光滑的金属导轨MN和PQ平行,间距L=1.0m,与水平面之间的夹角α=37°,匀强磁场磁感应强度B=2.0T,方向垂直于导轨平面向上,MP间接有阻值R=1.6Ω的电阻,质量m=0.5kg,电阻r=0.4Ω的金属棒ab垂直导轨放置,现用和导轨平行的恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab,使其由静止开始运动,当金属棒上滑的位移s=3.8m时达到稳定状态,对应过程的v-t图像如图乙所示。取g=10m/s2,导轨足够长(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)运动过程中a、b哪端电势高,并计算恒力F的大小;
(2)由图中信息计算0~1s内,通过电阻R的电量q和导体棒滑过的位移x。
(1)运动过程中a、b哪端电势高,并计算恒力F的大小;
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【推荐2】光滑的平行金属导轨长,两导轨间距,轨道平面与水平面的夹角,导轨上端接一阻值为的电阻,轨道所在空间有垂直轨道平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度,如图所示,有一质量、电阻的金属棒ab,放在导轨最上端,其余部分电阻不计.已知棒ab从轨道最上端由静止开始下滑到最底端脱离轨道的过程中,电阻R上产生的热量,取,试求:
(1)当棒的速度时,电阻R两端的电压;
(2)棒下滑到轨道最底端时速度的大小;
(3)棒下滑到轨道最底端时加速度a的大小.
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【推荐3】如图所示,在一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h=0.1m的平行光滑的金属导轨MN与PQ,导轨的电阻忽略不计。在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R=0.3Ω的电阻,导轨上跨放着一根长为L=0.2m,每米长电阻r=2.0Ω/m的金属棒ab,金属棒与导轨正交,交点为c、d。当金属棒以速度v=4.0m/s向左做匀速运动时,试求:
(1)电阻R中的电流强度大小和方向;
(2)使金属棒做匀速运动的外力;
(3)金属棒两端点a、b间的电势差。
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【推荐1】如图所示,两根平行光滑金属导轨所在的平面与水平面的夹角为,导轨间距为。两导体棒均垂直导轨放置,用一不可伸长的细线绕过光滑的定滑轮将棒b与物体c相连,滑轮与棒b之间的细线平行于导轨。整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场(图中未画出)中,磁场的磁感应强度大小为。物体c和棒a、棒b的质量均为,棒a、棒b的电阻均为。将棒a、棒b和物体c同时由静止释放,运动过程中物体c不触及滑轮或地面,棒a、棒b始终与两导轨接触良好。导轨电阻不计且足够长,取重力加速度大小。求:
(1)刚释放瞬间棒a、棒b的加速度大小;
(2)最终棒a中电阻的发热功率。
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【推荐2】如图,两根足够长的光滑平行金属导轨间距为L,导轨平面与水平面成角,电阻忽略,空间有一足够大、与导轨所在平面垂直的匀强磁场,导轨通过电键连接一电动势为E内阻不计的电源,质量均为m电阻均为R的导体棒ab、cd垂直于导轨且与导轨接触良好,其中ab可以自由滑动,cd固定。
(1)闭合电键后释放ab,它恰能静止在导轨上,求匀强磁场的磁感应强度的大小和方向(方向请标在磁感线上);
(2)断开电键,ab开始运动,求ab运动的最大加速度和最大速度;
(3)在ab上标出运动过程中感应电流方向,在ab棒开始运动以后,简要分析回路中的能量转化情况。
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【推荐3】如图甲所示,两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上,间距L=0.2m,一端通过导线与阻值为R=1Ω的电阻连接;导轨上放一质量为m=0.5kg的金属杆,金属杆与导轨的电阻均忽略不计。整个装置处于竖直向上的大小为B=0.5T的匀强磁场中。现用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上,金属杆运动的v-t图像如图乙所示。(取重力加速度g=10m/s2)求:
(1)判断金属棒做什么运动,以及求出金属棒在t=5s时的加速度;
(2)t=10s时安培力的大小,拉力的大小及电路的发热功率;
(3)在0~10s内,通过电阻R上的电量。
(1)判断金属棒做什么运动,以及求出金属棒在t=5s时的加速度;
(2)t=10s时安培力的大小,拉力的大小及电路的发热功率;
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【推荐1】如图所示,竖直固定的光滑金属长导轨、间距为,完全相同的两金属棒、垂直导轨放置,棒放置在水平绝缘地面上,整个装置处在垂直导轨平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场中。现将棒从足够高处由静止释放,当棒的速度达到最大时下落的高度为,整个过程中每根棒两端都与导轨接触良好。已知两金属棒的质量均为,电阻均为,其余电阻不计,重力加速度大小为,求:
(1)棒对地面的最大压力;
(2)棒由静止到速度最大的过程中通过回路某截面的电荷量;
(3)棒由静止到速度最大的过程中通过棒产生的焦耳热。
(1)棒对地面的最大压力;
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【推荐2】如图所示,两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成角固定放置,导轨间连接一阻值的定值电阻,导轨电阻忽略不计。两平行虚线e、f与导轨垂直,间距,在两平行虚线e、f间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场。导体棒A的质量为,电阻;导体棒B的质量为,电阻,它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。A、B两棒从相距S处同时由静止开始释放,运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域,当B刚穿出磁场时,A刚好进入磁场。已知,,不计A、B两棒中电流之间的相互作用。求:
(1)在穿越磁场的过程中,A、B两导体棒匀速运动的速度大小之比;
(2)在A、B两棒分别穿越磁场的过程中,通过定值电阻R的电荷量之比;
(3)A、B两棒刚开始释放时它们之间的距离:
(4)在整个过程中,定值电阻R产生的总焦耳热Q。
(1)在穿越磁场的过程中,A、B两导体棒匀速运动的速度大小之比;
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