一对平行光滑导轨放置在水平面上,两导轨间距为L=0.20m,电阻R=10Ω.有一质量m=1kg的金属棒平放在轨道上,与两轨道垂直,金属棒及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中,磁感应强度大小B=5T,现用一外力F沿轨道方向拉金属棒,使之做匀加速运动,加速度a=1m/s2,试求:
(1)力F与时间t的关系
(2)F=3N时,电路消耗的电功率P.
(1)力F与时间t的关系
(2)F=3N时,电路消耗的电功率P.
更新时间:2018-06-15 08:18:33
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【推荐1】如甲图所示,两相距L=1m的平行金属导轨固定于水平面上,导轨左端与阻值R=1Ω的电阻连接,导轨间虚线右侧存在垂直导轨平面的匀强磁场.质量m=0.1kg的金属杆垂直置于导轨上,与导轨接触良好,导轨与金属杆的电阻可忽略.杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动,并始终与导轨垂直,其v-t图像如图所示.在10s末撤去拉力,同时磁感应强度随时间变化,使金属杆中电流为零.金属杆运动过程中与导轨间摩擦力保持不变.求:
(1)金属杆所受的拉力的大小;
(2)0-10s内匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)10s-15s内,磁感应强度B与时间t的关系式.
(1)金属杆所受的拉力的大小;
(2)0-10s内匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)10s-15s内,磁感应强度B与时间t的关系式.
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【推荐2】如图所示,两根间距、电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角,导轨底端接有的定值电阻,导轨所在区域存在磁感应强度的匀强磁场,磁场方向垂直导轨平面向上。一质量、电阻的金属杆垂直于导轨放置,某时刻给金属杆一个沿斜面向上的恒力,使金属杆由静止开始运动时达到最大速度,重力加速度。求:
(1)金属杆获得的最大速度的大小和此时杆两端的 电势差;
(2)金属杆从静止到运动1.2m的过程中,通过电阻R的电荷量q和电阻R产生的焦耳热。
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【推荐1】如图甲,相距为L=1m的光滑平行金属导轨水平放置,导轨一部分处在垂直导轨平面的匀强磁场中,为磁场右边界,磁感应强度为B=2T,导轨右侧接有定值电阻R=4,导轨电阻忽略不计.在距为L=1m处垂直导轨放置一质量为m=1kg、电阻不计的金属杆ab,若ab杆在水平向右的恒力F作用下由静止开始向右运动,其速度-位移的关系图象如图乙所示(图中坐标值均为已知量),求
(1)恒力F大小是多少?
(2)在此过程中电阻R上产生的电热Q1是多少?
(3)ab杆在离开磁场前瞬间的加速度为多少?
(1)恒力F大小是多少?
(2)在此过程中电阻R上产生的电热Q1是多少?
(3)ab杆在离开磁场前瞬间的加速度为多少?
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【推荐2】如图所示,足够长的宽为L=0.1m的导轨置于水平面上,左端接有一个电动势为E=1.5V,内阻为r=1.5Ω的电源,右端接有一个降压限流器件(当电路电流大于等于0.5A时相当于一个可变电阻而保持电流恒为0.5A,电流不能达0.5A时不起作用)和一个定值电阻R=0.4Ω,其它电阻不计,PQ是分界线且与左右两端足够远,导轨间有垂直导轨平面的匀强磁场.导轨在P点有一个小缺口,不计电阻的金属杆ab质量为m=0.01kg、从距PQ足够远处由静止释放,在PQ的左端它与导轨间的动摩擦因数为μ=0.2.在PQ的右端,它与导轨间无摩擦.金属杆到达PQ之前已经匀速运动且电源有最大输出功率.求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)金属杆越过PQ前的最大加速度和最大速度;
(3)若金属杆越过PQ时,由于缺口的影响导致杆的速度立即减为原来速度的48%,金属杆还能运动的距离和通过R的电荷量.
(1)磁感应强度B的大小;
(2)金属杆越过PQ前的最大加速度和最大速度;
(3)若金属杆越过PQ时,由于缺口的影响导致杆的速度立即减为原来速度的48%,金属杆还能运动的距离和通过R的电荷量.
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【推荐3】如图所示,两根倾角为、间距为的足够长的光滑金属导轨,导轨下端连接一个电阻。导轨所在空间有垂直于两导轨平面、方向斜向上的匀强磁场。在导轨下端与导轨垂直放置一个质量为m的导体棒。取导轨下端为坐标原点、沿导轨斜向上建立坐标轴。从0时刻起,导体棒在沿轴正方向的外力作用下由静止开始沿导轨向上运动,拉动过程速度与位移满足(由此可导出),其中为已知常数。导体棒运动至处时,电阻的电功率为。此时撤去外力,导体棒继续运动至某时刻后做匀速运动。运动过程中导体棒始终与导轨垂直,不计其他电阻。求:
(1)磁场磁感应强度的大小;
(2)外力撤去之前,外力与的关系式;
(3)在导体棒的全部运动过程中,电阻上产生的焦耳热。
(1)磁场磁感应强度的大小;
(2)外力撤去之前,外力与的关系式;
(3)在导体棒的全部运动过程中,电阻上产生的焦耳热。
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