12.如圖10所示.水平面上放置兩根平行的金屬導(dǎo)軌.其上擱置兩根金屬棒ab和cd.它們能在導(dǎo)軌上自由滑動(dòng).整個(gè)裝置放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.當(dāng)外力F拉ab向右運(yùn)動(dòng)時(shí).棒cd 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

精英家教網(wǎng)如圖甲所示,兩根光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ彼此平行,相距L=0.5m,與水平面成θ=37°角放置,在導(dǎo)軌的上部接有一滑動(dòng)變阻器,其最大阻值R=10Ω.一根質(zhì)量為m=50g、電阻r=2Ω的直導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直放置且與導(dǎo)軌接觸良好.在圖示的矩形虛線區(qū)域內(nèi)存在著垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),該磁場(chǎng)始終以速度v0在矩形虛線區(qū)域內(nèi)沿著導(dǎo)軌勻速向上運(yùn)動(dòng).當(dāng)滑片滑至滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí),導(dǎo)體棒恰能在導(dǎo)軌上靜止不動(dòng).金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì),運(yùn)動(dòng)的過程中總能保證金屬棒處于磁場(chǎng)中.設(shè)軌道足夠長,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的速度v0是多大?
(2)現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值迅速變?yōu)?Ω,求導(dǎo)體棒穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小及該過程中安培力的最大功率.
(3)若將滑動(dòng)變阻器的滑片滑至某處后導(dǎo)體棒穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度用符號(hào)v表示,此時(shí)對(duì)應(yīng)電路的總電阻用符號(hào)R表示,請(qǐng)推導(dǎo)速度v隨總電阻R變化的關(guān)系式,并在圖乙中準(zhǔn)確地畫出此情況下的v-R圖象.

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水平面上有兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置,間距為L,一端通過導(dǎo)線與阻值為R的電阻相連接.導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬細(xì)桿,如圖2-4-7所示,金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì),勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下.用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上,桿最終將做勻速運(yùn)動(dòng).當(dāng)改變拉力的大小時(shí),相對(duì)應(yīng)的勻速運(yùn)動(dòng)的速度v也會(huì)改變,v和F的關(guān)系圖線如坐標(biāo)圖2-4-8所示.(取重力加速度g=10 m/s2

(1)金屬桿在勻速運(yùn)動(dòng)之前做什么運(yùn)動(dòng)?

(2)若m=0.5 kg,L=0.5 m,R=0.5 Ω,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B多大?

(3)由vF圖線的截距可求得什么物理量?其值為多少?

            

2-4-7                             圖2-4-8

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水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置,間距為L,一端通過導(dǎo)線與阻值為R的電阻連接,導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿.如圖(a)所示,金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì),均勻磁場(chǎng)豎直向下.用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上,桿最終將做勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)改變拉力F的大小時(shí),相對(duì)應(yīng)的勻速運(yùn)動(dòng)速度v也會(huì)變化,v和F的關(guān)系如圖(b)所示.(取重力加速度g=10 m/s2

       

(a)                                        (b)

(1)金屬桿在做勻速運(yùn)動(dòng)之前做什么運(yùn)動(dòng)?

(2)若m=0.5 kg,L=0.5 m,R=0.5 Ω,磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大?

(3)由vF圖線的截距可求得什么物理量?其值為多大?

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如圖甲所示,ab、cd為兩根放置在同一水平面內(nèi)且相互平行的金屬軌道,相距L,右端連接一個(gè)阻值為R的定值電阻,軌道上放有一根導(dǎo)體棒MN,垂直兩軌道且與兩軌道接觸良好,導(dǎo)體棒MN及軌道的電阻均可忽落不計(jì).整個(gè)裝置處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.導(dǎo)體棒MN在外力作用下以圖中虛線所示范圍的中心位置為平衡位置做簡諧運(yùn)動(dòng),其振動(dòng)周期為T,振幅為A,在t=0時(shí)刻恰好通過平衡位置,速度大小為v0,其簡諧運(yùn)動(dòng)的速度v隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化,如圖10乙所示.則下列說法正確的是( 。
A..回路中電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為BLv0sin
T
t
B..導(dǎo)體棒MN中產(chǎn)生交流電的功率為
B2L2v02
2R
C..通過導(dǎo)體棒MN的電流的有效值為
2
BLv0
R
D..在0~
T
4
內(nèi)通過導(dǎo)體棒MN的電荷量為
BLv0T
8R
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如圖甲所示,兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定放置在水平面上,間距L=0.2 m,一端通過導(dǎo)線與阻值為R=1Ω的電阻連接;導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m=0.5 kg的金屬桿,金屬桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì)。整個(gè)裝置處于豎直向上的大小為B=0.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,F(xiàn)用與導(dǎo)軌平行的拉力F作用在金屬桿上,金屬桿運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖乙所示。(取重力加速度g=10 m/s2)求:

(1)t=10 s時(shí)拉力的大小及電路的發(fā)熱功率。

(2)在0~10 s內(nèi),通過電阻R上的電量。

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