求①勻加速運動的加速度及ab棒與導軌間的滑動摩擦力.②如果已知拉力在前2秒作功29焦.求這2秒內通過ab桿電流的有效值. 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖所示，水平放置的平行光滑金屬導軌寬L=0.2m，質量m=0.1kg的金屬棒ab放在導軌上，并且與兩導軌垂直，整個裝置放在方向豎直向下，磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中，若金屬棒ab在F=2N的水平向右的恒力作用下由靜止開始運動，電路中除導軌左端接有阻值R=0.05Ω的電阻外，其余部分的電阻均不計。
（1）判斷ab棒中電流的方向；
（2）當ab棒速度為5m/s時，棒的加速度多大？
（3）當ab棒達到最大速度后，撤去外力F，求此后回路中產生的熱量及流過電阻R的電量。

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如圖13甲所示,一個足夠長的“U”形金屬導軌NMPQ固定在水平面內,MN、PQ兩導軌間的距離為L=0.50 m.一根質量為m=0.50 kg的均勻金屬導體棒ab靜止在導軌上且與導軌接觸良好,abMP恰好圍成一個正方形.該軌道平面處在磁感應強度大小可以調節(jié)的豎直向上的勻強磁場中.ab棒的電阻為R=0.10 Ω,其他各部分電阻均不計.開始時,磁感應強度B0=0.50 T.

圖13

(1)若保持磁感應強度B0的大小不變,從t=0時刻開始,給ab棒施加一個水平向右的拉力,使它做勻加速直線運動.此拉力T的大小隨時間t的變化關系如圖13乙所示.求ab棒做勻加速運動的加速度及ab棒與導軌間的滑動摩擦力.

(2)若從t=0時刻開始,調節(jié)磁感應強度的大小使其以ΔBΔt=0.20 T/s的變化率均勻增加,求經過多長時間ab棒開始滑動?此時通過ab棒的電流大小和方向如何?(ab棒與導軌間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等)

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如圖13甲所示,一個足夠長的“U”形金屬導軌NMPQ固定在水平面內,MN、PQ兩導軌間的距離為L=0.50 m.一根質量為m=0.50 kg的均勻金屬導體棒ab靜止在導軌上且與導軌接觸良好,abMP恰好圍成一個正方形.該軌道平面處在磁感應強度大小可以調節(jié)的豎直向上的勻強磁場中.ab棒的電阻為R=0.10 Ω,其他各部分電阻均不計.開始時,磁感應強度B0=0.50 T.

圖13

(1)若保持磁感應強度B0的大小不變,從t=0時刻開始,給ab棒施加一個水平向右的拉力,使它做勻加速直線運動.此拉力T的大小隨時間t的變化關系如圖13乙所示.求ab棒做勻加速運動的加速度及ab棒與導軌間的滑動摩擦力.

(2)若從t=0時刻開始,調節(jié)磁感應強度的大小使其以ΔBΔt=0.20 T/s的變化率均勻增加,求經過多長時間ab棒開始滑動?此時通過ab棒的電流大小和方向如何?(ab棒與導軌間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等)

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精英家教網如圖甲所示，兩根光滑的金屬導軌MN、PQ彼此平行，相距L=0.5m，與水平面成θ=37°角放置，在導軌的上部接有一滑動變阻器，其最大阻值R=10Ω．一根質量為m=50g、電阻r=2Ω的直導體棒ab與導軌垂直放置且與導軌接觸良好．在圖示的矩形虛線區(qū)域內存在著垂直導軌平面向下、磁感應強度B=2T的勻強磁場，該磁場始終以速度v0在矩形虛線區(qū)域內沿著導軌勻速向上運動．當滑片滑至滑動變阻器的中點時，導體棒恰能在導軌上靜止不動．金屬導軌的電阻不計，運動的過程中總能保證金屬棒處于磁場中．設軌道足夠長，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
（1）求磁場運動的速度v0是多大？
（2）現將滑動變阻器接入電路的阻值迅速變?yōu)?Ω，求導體棒穩(wěn)定運動時的速度大小及該過程中安培力的最大功率．
（3）若將滑動變阻器的滑片滑至某處后導體棒穩(wěn)定運動時的速度用符號v表示，此時對應電路的總電阻用符號R總表示，請推導速度v隨總電阻R總變化的關系式，并在圖乙中準確地畫出此情況下的v-R總圖象．

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如圖所示,足夠長的平行金屬導軌MN､PQ平行放置,間距為L,與水平面成θ角,導軌與固定電阻R1和R2相連,且R1=R2=R.R1支路串聯開關S,原來S閉合,勻強磁場垂直導軌平面斜向上.有一質量為m的導體棒ab與導軌垂直放置,接觸面粗糙且始終接觸良好,導體棒的有效電阻也為R.現讓導體棒從靜止釋放沿導軌下滑,當導體棒運動達到穩(wěn)定狀態(tài)時速率為v,此時整個電路消耗的電功率為重力功率的3/4.重力加速度為g,導軌電阻不計.試求:

(1)在上述穩(wěn)定狀態(tài)時,導體棒中的電流I,以及磁感應強度B的大小;

(2)當斷開開關S后,導體棒ab所能達到的最大速率v′是v的多少倍?

 

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