1 . 倾角为α=37°的足够长的平行导轨MN、PQ固定在水平面上。两根完全相同的导体棒ab、cd垂直导轨放置,导体棒的长度与导轨之间的距离相等,开始时两导体棒静止在导轨上,整个装置置于方向垂直导轨平面向上、磁感应强度为B=2T的匀强磁场中。已知每根导体棒的质量均为m=1kg,长度均为d=1m,电阻均为r=2.5Ω,导轨的电阻忽略不计,两导体棒与导轨间的动摩擦因数为µ=0.75,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,整个过程两导体棒始终与导轨保持良好接触。重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)若使导体棒cd固定,给导体棒ab一沿导轨平面向上的初速度v0=10m/s,导体棒向上运动s=1.25m后停下,请求出导体棒ab运动初始时刻的加速度大小及导体棒运动的时间;
(2)若放开导体棒cd(初速度为零),给导体棒ab一个沿导轨向下的初速度v0=10m/s,两导体棒始终没有相碰,请求出两导体棒在整个运动过程中产生的焦耳热。
(1)若使导体棒cd固定,给导体棒ab一沿导轨平面向上的初速度v0=10m/s,导体棒向上运动s=1.25m后停下,请求出导体棒ab运动初始时刻的加速度大小及导体棒运动的时间;
(2)若放开导体棒cd(初速度为零),给导体棒ab一个沿导轨向下的初速度v0=10m/s,两导体棒始终没有相碰,请求出两导体棒在整个运动过程中产生的焦耳热。
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2 . 如图所示,在水平面内固定着足够长且光滑的平行金属轨道,轨道间距L=0.50m,轨道左侧连接一定值电阻R=1.2Ω.将一金属杆ab垂直放置在轨道上形成闭合回路,金属杆ab的质量m=0.5kg、电阻r=0.8Ω,回路中其余电阻不计.整个电路处在磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中,B的方向与轨道平面垂直.金属杆ab在水平向右的拉力F作用下,沿力的方向以加速度a=2m/s2由静止开始做匀加速直线运动,求:
(1)2s末的瞬时感应电动势大小;
(2)2s来作用在金属棒上的水平拉力F功率;
(3)金属杆从开始运动计时2s内通过电阻R的电荷量.
(1)2s末的瞬时感应电动势大小;
(2)2s来作用在金属棒上的水平拉力F功率;
(3)金属杆从开始运动计时2s内通过电阻R的电荷量.
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3 . 如图所示,两根金属杆AB和CD的长度均为L,电阻均为R,质量分别为3m和m(质量均匀分布),用两根等长的、质量和电阻均不计的、不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路,悬跨在绝缘的、光滑的水平圆棒两侧,AB和CD处于水平。在金属杆AB的下方MN以下区域有水平匀强磁场,磁感强度的大小为B,方向与回路平面垂直,此时CD处于磁场中。现从静止开始释放金属杆AB,经过一段时间(AB、CD始终水平),在AB即将进入磁场的上边界时,其加速度为零,此时金属杆CD还处于磁场中,在此过程中金属杆AB上产生的焦耳热为Q,重力加速度为g,试求:
(1)金属杆AB即将进入磁场上边界时的速度v1;
(2)在此过程中金属杆CD移动的距离h和通过导线截面的电量q;
(3)金属杆AB在磁场中运动时可能达到的最小速度v2。
(1)金属杆AB即将进入磁场上边界时的速度v1;
(2)在此过程中金属杆CD移动的距离h和通过导线截面的电量q;
(3)金属杆AB在磁场中运动时可能达到的最小速度v2。
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