題目列表(包括答案和解析)
4m長的直導(dǎo)體棒以3m/s的速度在0.05T的勻強(qiáng)磁場中作垂直于磁場的勻速運(yùn)動,導(dǎo)體棒兩端的感應(yīng)電動勢為 V。
(14分)如圖,水平面內(nèi)有一光滑金屬導(dǎo)軌,其MN、PQ邊的電阻不計,MP邊的電阻阻值R=1.5Ω,MN與MP的夾角為135°,PQ與MP垂直,MP邊長度小于1m。將質(zhì)量m=2kg,電阻不計的足夠長直導(dǎo)體棒擱在導(dǎo)軌上,并與MP平行。棒與MN、PQ交點G、H間的距離L=4m.空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。在外力作用下,棒由GH處以一定的初速度向左做直線運(yùn)動,運(yùn)動時回路中的電流強(qiáng)度始終與初始時的電流強(qiáng)度相等。
(1)若初速度v1=3m/s,求棒在GH處所受的安培力大小FA。
(2)若初速度v2=1.5m/s,求棒向左移動距離2m到達(dá)EF所需時間Δt。
(3)在棒由GH處向左移動2m到達(dá)EF處的過程中,外力做功W=7J,求初速度v3。
如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌寬度為l=0.6m,與水平面間的傾角為θ=37o,導(dǎo)軌電阻不計,底端接有阻值為R=3Ω的定值電阻,磁感強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面。有一質(zhì)量為m=0.2kg,長也為l的導(dǎo)體棒受導(dǎo)軌上兩支柱p支撐靜止在ab位置,導(dǎo)體棒的電阻為Ro=1Ω,它與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3。導(dǎo)體棒獲得平行斜面的初速vo=10m/s向上滑行最遠(yuǎn)至a/b/位置,所滑行距離為s=4m。(sin37o=0.6,cos37o=0.8,重力加速度g=10m/s2)。問:
(1)把運(yùn)動導(dǎo)體棒視為電源,最大輸出功率是多少?
(2)上滑過程中導(dǎo)體棒所受的安培力做了多少功?
(3)以ab位置為零勢點,若導(dǎo)體棒從ab上滑d=3m過程中電阻R發(fā)出的熱量QR=2.1J,此時導(dǎo)體棒的機(jī)械能E /為多大?
(4)在圖2中畫出圖線,要求能反映導(dǎo)體棒在上滑和下滑過程中機(jī)械能E隨位移x變化的大致規(guī)律。(x正方向沿斜面向上,坐標(biāo)原點O在ab位置)
如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌寬度為l=0.6m,與水平面間的傾角為θ=37o,導(dǎo)軌電阻不計,底端接有阻值為R=3Ω的定值電阻,磁感強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面。有一質(zhì)量為m=0.2kg,長也為l的導(dǎo)體棒受導(dǎo)軌上兩支柱p支撐靜止在ab位置,導(dǎo)體棒的電阻為Ro=1Ω,它與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3。導(dǎo)體棒獲得平行斜面的初速vo=10m/s向上滑行最遠(yuǎn)至a/b/位置,所滑行距離為s=4m。(sin37o=0.6,cos37o=0.8,重力加速度g=10m/s2)。問:
(1)把運(yùn)動導(dǎo)體棒視為電源,最大輸出功率是多少?
(2)上滑過程中導(dǎo)體棒所受的安培力做了多少功?
(3)以ab位置為零勢點,若導(dǎo)體棒從ab上滑d=3m過程中電阻R發(fā)出的熱量QR=2.1J,此時導(dǎo)體棒的機(jī)械能E /為多大?
(4)在圖2中畫出圖線,要求能反映導(dǎo)體棒在上滑和下滑過程中機(jī)械能E隨位移x變化的大致規(guī)律。(x正方向沿斜面向上,坐標(biāo)原點O在ab位置)
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