如图所示,半径为l的金属圆环水平放置,圆心处及圆环边缘通过导线分别与两条平行的倾斜金属轨道相连,圆环区域内分布着磁感应强度为B,方向竖直向下的匀强磁场,圆环上放置一金属棒a,一端在圆心处,另一端恰好在圆环上,可绕圆心转动,倾斜轨道部分处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中,磁感应强度大小也为B,金属棒b放置在倾斜平行导轨上,其长度与导轨间距均为2l,当棒a绕圆心以角速度
顺时针(俯视)匀速旋转时,棒b保持静止,已知棒b与轨道间的动摩擦因数为μ=0.5,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力;棒b的质量为m,棒a、b的电阻分别为R、2R,其余电阻不计,斜面倾角为θ=37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g,求:
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(1)金属棒b两端的电压;
(2)为保持b棒始终静止,棒a旋转的角速度大小的范围;
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(1)金属棒b两端的电压;
(2)为保持b棒始终静止,棒a旋转的角速度大小的范围;
更新时间:2018-05-24 12:46:22
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解答题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】两根足够长的光滑平行直导轨 MN、PQ 与水平面成θ角固定放置,两导轨间距为 L,M、P 两点间接有阻值为 R 的电阻。一根质量为 m 的均匀直金属杆 ab 置于两导轨上,并与导轨垂直。整个装置处于磁感应强度大小为 B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,导轨和金属杆的电阻均不计且接触良好,重力加速度为 g。
(1)求 ab 杆由静止释放后所能达到的最大速率 vm;
(2)在 ab 杆由静止释放至达到最大速率的过程中,若电阻 R 产生的焦耳热为 Q,求该过程中 ab 杆下滑的距离 x 及通过电阻 R 的电荷量 q。
(1)求 ab 杆由静止释放后所能达到的最大速率 vm;
(2)在 ab 杆由静止释放至达到最大速率的过程中,若电阻 R 产生的焦耳热为 Q,求该过程中 ab 杆下滑的距离 x 及通过电阻 R 的电荷量 q。
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适中
(0.65)
【推荐2】如图所示,倾角为θ=37°的粗糙导轨底端用一小段光滑圆弧与水平轨道连接(水平轨道长度很短,可忽略不计),且底端PQ离地面的高度h=1.25m,导轨间距为l=0.5m,电阻忽略不计,导轨顶端连接一个定值电阻R=2.0Ω和开关S,整个装置处于匀强磁场中(图中未画出),匀强磁场的磁感应强度大小为B=0.8T、方向垂直与导轨所在的平面,将质量为m=0.5kg、导轨间部分电阻也为R=2.0Ω的金属棒从AB处由静止释放,当开关断开时,测得金属棒落地点离PQ的水平距离为x1=1.0m,当开关闭合时,测得金属棒落地点离PQ的水平距离为x2=0.8m,金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.25,重力加速度为g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)金属棒在导轨上释放的位置AB到位置PQ的距离;
(2)当开关闭合时,在金属棒下滑的过程中回路上产生的焦耳热;
(3)如果倾斜导轨足够长,当开关闭合时,金属棒能够达到的最大速度。
(1)金属棒在导轨上释放的位置AB到位置PQ的距离;
(2)当开关闭合时,在金属棒下滑的过程中回路上产生的焦耳热;
(3)如果倾斜导轨足够长,当开关闭合时,金属棒能够达到的最大速度。
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