如图所示,平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距L=0.5m,右端接有阻值R=0.9Ω的电阻,一导体棒ab质量m=0.1kg,电阻r=0.1Ω,把它垂直放在导轨上,导体棒与金属导轨间的动摩擦因数μ=0.2,导体棒在水平恒力F的作用下以v=4m/s的速度向左匀速运动,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,整个装置处在方向竖直向上磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中.导轨电阻不计,求
(1)通过导体棒的电流大小和方向;
(2)恒力F的功率(g取10m/s2).
(1)通过导体棒的电流大小和方向;
(2)恒力F的功率(g取10m/s2).
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更新时间:2018-08-04 15:09:51
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】如图所示,竖直平面内有间距l=40cm、足够长的平行直导轨,导轨上端连接一开关S.长度恰好等于导轨间距的导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,导体棒ab的电阻R=0.40Ω,质量m=0.20kg.导轨电阻不计,整个装置处于与导轨平面垂直的水平匀强磁场中,磁场的磁感强度B=0.50T,方向垂直纸面向里.空气阻力可忽略不计,取重力加速度g= 10m/s2.
(1)当t0=0时ab棒由静止释放, t=1.5s时,闭合开关S.求:
①闭合开关S瞬间ab棒速度v的大小;
②当ab棒向下的加速度a=5.0 m/s2时,其速度v′的大小;
(2)若ab棒由静止释放,经一段时间后闭合开关S,ab棒恰能沿导轨匀速下滑,求ab棒匀速下滑时电路中的电功率P.
(1)当t0=0时ab棒由静止释放, t=1.5s时,闭合开关S.求:
①闭合开关S瞬间ab棒速度v的大小;
②当ab棒向下的加速度a=5.0 m/s2时,其速度v′的大小;
(2)若ab棒由静止释放,经一段时间后闭合开关S,ab棒恰能沿导轨匀速下滑,求ab棒匀速下滑时电路中的电功率P.
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适中
(0.65)
【推荐2】如图所示,为两根水平固定的足够长光滑平行金属导轨,导轨间距,导轨间连接一个调节范围为的滑动变阻器,金属导轨的电阻忽略不计,导轨所在空间存在竖直向上的匀强磁场。导轨右端通过导线(导线电阻不计)连接电阻的匝金属线圈,线圈匝数匝,线圈的面积,线圈内存在竖直向下的磁感应强度大小均匀变化的匀强磁场,其变化率。现将一根电阻的导体棒垂直横放在导轨上,且与导轨良好接触,导体棒在外力作用下始终保持静止。
(1)滑动变阻器滑片调到阻值最大位置处,闭合开关,求此时对导体棒施加的外力大小;
(2)断开开关,同时撤去限制导体棒的外力,经过一段时间后导体棒最终匀速运动,求导体棒运动的最大速度;
(3)请通过计算证明∶闭合开关后,当滑动变阻器的阻值为多大时,滑动变阻器和导体棒消耗的功率之和达到最大值,并求出这个最大值。
(1)滑动变阻器滑片调到阻值最大位置处,闭合开关,求此时对导体棒施加的外力大小;
(2)断开开关,同时撤去限制导体棒的外力,经过一段时间后导体棒最终匀速运动,求导体棒运动的最大速度;
(3)请通过计算证明∶闭合开关后,当滑动变阻器的阻值为多大时,滑动变阻器和导体棒消耗的功率之和达到最大值,并求出这个最大值。
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名校
【推荐3】如图所示,两个光滑金属导轨(金属导轨电阻忽略不计)相距L=50cm,导体棒AB长度与框架宽度相同,其电阻为r=1Ω,且可以在光滑金属导轨上滑动,定值电阻R1=3Ω,R2=6Ω,整个装置放在磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中,磁场方向垂直于整个导轨平面,现用外力F拉着AB向右以v=5m/s速度作匀速运动。求:
(1)导体棒AB产生的感应电动势E和AB棒上的感应电流方向;
(2)导体棒AB两端的电压U;
(3)若图中的电容器的电容C为0.3μF,则其充电量是多少?经过一定时间撤去金属棒,从撤去到稳定通过电阻R2的电荷量是多少?
(1)导体棒AB产生的感应电动势E和AB棒上的感应电流方向;
(2)导体棒AB两端的电压U;
(3)若图中的电容器的电容C为0.3μF,则其充电量是多少?经过一定时间撤去金属棒,从撤去到稳定通过电阻R2的电荷量是多少?
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】如图所示,匀强磁场的磁感应强度B为2T,其方向垂直于倾角为30°的斜面向上。绝缘斜面上固定有“”形状的光滑金属导轨MPN(电阻忽略不计),MP和NP长度均为1 m,MN连线水平,长为,OP为MN的中垂线,一根粗细均匀的金属杆CD,长度为1.2m,质量m为0.5kg,电阻R为,在沿OP方向的拉力F作用下,从MN处以恒定速度从O向P运动(金属杆与导轨接触良好)。g取。求:
(1)金属杆CD从MN处开始运动时金属杆CD中电流的大小和方向;
(2)金属杆CD运动到OP中点时拉力F的大小;
(3)金属杆CD从MN处运动到P点的全过程产生的焦耳热。
(1)金属杆CD从MN处开始运动时金属杆CD中电流的大小和方向;
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适中
(0.65)
【推荐2】如图所示,MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距L=0.5m,导轨左端连接一个阻值为2Ω的定值电阻R,将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒cd的电阻r=2Ω,导轨电阻不计,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B=2T.若金属棒以某一初速度向右运动,同时对棒施加水平向右的拉力F,并保持拉力的功率恒为P=4W,从此时开始计时,经过一段时间后金属棒的速度稳定不变,t时间内金属棒运动的距离为x=4.64m.求:
(1)金属棒的最大速度;
(2)金属棒速度为2m/s时的加速度;
(3)t时间内通过电阻R的电荷量.
(1)金属棒的最大速度;
(2)金属棒速度为2m/s时的加速度;
(3)t时间内通过电阻R的电荷量.
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