此過程中電路中產(chǎn)生的焦耳熱為 Q=△E-μmgd=0.94J--------2分 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖1所示,豎直放置的截面積為S、匝數(shù)為N、電阻為R的線圈兩端分別與兩根相距為L 的傾斜光滑平行金屬導軌相連.導軌足夠長,其軌道平面與水平面成a角,線圈所在空間存在著方向平行于線圈軸線豎直向下的均勻磁場B1,磁感應強度Bl隨時間t的變化關(guān)系如圖2所示,導軌所在空間存在垂直于軌道平面的勻強磁場B2.設(shè)在t=0到t=0.2s的時間內(nèi),垂直兩根導軌放置的質(zhì)量為m的金屬桿靜止在導軌上,t=0.2s后,由于B1保持不變,金屬桿由靜止開始沿導軌下滑,經(jīng)過足夠長的時間后,金屬桿的速度會達到一個最大速度vm.已知:S=0.00l m2,N=l00匝,R=0.05Ω,a=300,L=0.1m,B2=0.2T,g取l0m/s2.(除線圈電阻外,其余電阻均不計,且不考慮由于線圈中電流變化而產(chǎn)生的自感電動勢對電路的影響).
(1)求金屬桿的質(zhì)量m并判斷磁場B2的方向;
(2)求金屬桿在導軌上運動的最大速度vm;
(3)若金屬桿達到最大速度時恰好進入軌道的粗糙部分,軌道對桿的滑動摩擦力等于桿所受重力的一半,求棒運動到最大速度后繼續(xù)沿軌道滑動的最大距離Xm及此過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q.

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如圖1所示,豎直放置的截面積為S、匝數(shù)為N、電阻為R的線圈兩端分別與兩根相距為L 的傾斜光滑平行金屬導軌相連.導軌足夠長,其軌道平面與水平面成a角,線圈所在空間存在著方向平行于線圈軸線豎直向下的均勻磁場B1,磁感應強度Bl隨時間t的變化關(guān)系如圖2所示,導軌所在空間存在垂直于軌道平面的勻強磁場B2.設(shè)在t=0到t=0.2s的時間內(nèi),垂直兩根導軌放置的質(zhì)量為m的金屬桿靜止在導軌上,t=0.2s后,由于B1保持不變,金屬桿由靜止開始沿導軌下滑,經(jīng)過足夠長的時間后,金屬桿的速度會達到一個最大速度vm.已知:S=0.00l m2,N=l00匝,R=0.05Ω,a=300,L=0.1m,B2=0.2T,g取l0m/s2.(除線圈電阻外,其余電阻均不計,且不考慮由于線圈中電流變化而產(chǎn)生的自感電動勢對電路的影響).
(1)求金屬桿的質(zhì)量m并判斷磁場B2的方向;
(2)求金屬桿在導軌上運動的最大速度vm;
(3)若金屬桿達到最大速度時恰好進入軌道的粗糙部分,軌道對桿的滑動摩擦力等于桿所受重力的一半,求棒運動到最大速度后繼續(xù)沿軌道滑動的最大距離Xm及此過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q.
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如圖1所示,豎直放置的截面積為S、匝數(shù)為N、電阻為R的線圈兩端分別與兩根相距為L 的傾斜光滑平行金屬導軌相連.導軌足夠長,其軌道平面與水平面成a角,線圈所在空間存在著方向平行于線圈軸線豎直向下的均勻磁場B1,磁感應強度Bl隨時間t的變化關(guān)系如圖2所示,導軌所在空間存在垂直于軌道平面的勻強磁場B2.設(shè)在t=0到t=0.2s的時間內(nèi),垂直兩根導軌放置的質(zhì)量為m的金屬桿靜止在導軌上,t=0.2s后,由于B1保持不變,金屬桿由靜止開始沿導軌下滑,經(jīng)過足夠長的時間后,金屬桿的速度會達到一個最大速度vm.已知:S=0.00l m2,N=l00匝,R=0.05Ω,a=300,L=0.1m,B2=0.2T,g取l0m/s2.(除線圈電阻外,其余電阻均不計,且不考慮由于線圈中電流變化而產(chǎn)生的自感電動勢對電路的影響).
(1)求金屬桿的質(zhì)量m并判斷磁場B2的方向;
(2)求金屬桿在導軌上運動的最大速度vm;
(3)若金屬桿達到最大速度時恰好進入軌道的粗糙部分,軌道對桿的滑動摩擦力等于桿所受重力的一半,求棒運動到最大速度后繼續(xù)沿軌道滑動的最大距離Xm及此過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q.

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如圖所示,兩根粗細均勻的金屬桿AB和CD的長度均為L,電阻均為R,質(zhì)量分別為3m和m,用兩根等長的、質(zhì)量和電阻均不計的、不可伸長的柔軟導線將它們連成閉合回路,懸跨在絕緣的、水平光滑的圓棒兩側(cè),AB和CD處于水平。在金屬桿AB的下方有水平勻強磁場,磁感強度的大小為B,方向與回路平面垂直,此時CD處于磁場中,F(xiàn)從靜止開始釋放金屬桿AB,經(jīng)過一段時間(AB、CD始終水平),在AB即將進入磁場的上邊界時,其加速度為零,此時金屬桿CD還處于磁場中,在此過程中金屬桿AB上產(chǎn)生的焦耳熱為Q. 重力加速度為g,試求:
(1)金屬桿AB即將進入磁場上邊界時的速度v1.
(2)在此過程中金屬桿CD移動的距離h和系統(tǒng)機械能減少量.
(3)設(shè)金屬桿AB在磁場中運動的速度為v2,通過計算說明v2大小的可能范圍.(設(shè)CD始終在磁場中運動)

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如圖所示,兩根粗細均勻的金屬桿AB和CD的長度均為L,電阻均為R,質(zhì)量分別為3m和m,用兩根等長的、質(zhì)量和電阻均不計的、不可伸長的柔軟導線將它們連成閉合回路,懸跨在絕緣的、水平光滑的圓棒兩側(cè),AB和CD處于水平。在金屬桿AB的下方有水平勻強磁場,磁感強度的大小為B,方向與回路平面垂直,此時CD處于磁場中,F(xiàn)從靜止開始釋放金屬桿AB,經(jīng)過一段時間(AB、CD始終水平),在AB即將進入磁場的上邊界時,其加速度為零,此時金屬桿CD還處于磁場中,在此過程中金屬桿AB上產(chǎn)生的焦耳熱為Q. 重力加速度為g,試求:

(1)金屬桿AB即將進入磁場上邊界時的速度v1.

(2)在此過程中金屬桿CD移動的距離h和系統(tǒng)機械能減少量.

(3)設(shè)金屬桿AB在磁場中運動的速度為v2,通過計算說明v2大小的可能范圍.(設(shè)CD始終在磁場中運動)

 

 

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