題目列表(包括答案和解析)
李海是我市某校高二的一名理科生,他對物理很有興趣,學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)后,他設(shè)想了一個測量勻強磁場的磁感應(yīng)強度的方法:如圖,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab 從距磁場上邊界高為h處沿導(dǎo)軌自由下落,并始終與軌道接觸良好,反復(fù)調(diào)節(jié)h的大小,直到棒在進入磁場后恰好做勻速運動.已知與導(dǎo)軌相接的電阻為R,其余電阻不計,若h已知,導(dǎo)軌的寬度為L,空氣阻力不計,重力加速度的大小為g,試求:
(1)棒ab進入磁場瞬間的速度大小
(2)磁感應(yīng)強度B的大小
(3)在棒穿過勻強磁場過程中,通過電阻R的電量
如圖所示,足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置,間距為L,與水平面成θ角,導(dǎo)軌與固定電阻R1和R2相連,且.R1支路串聯(lián)開關(guān)S,原來S閉合,勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面斜向上。有一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直放置,接觸面粗糙且始終接觸良好,導(dǎo)體棒的有效電阻也為R.現(xiàn)讓導(dǎo)體棒從靜止釋放沿導(dǎo)軌下滑,當(dāng)導(dǎo)體棒運動達到穩(wěn)定狀態(tài)時速率為,此時整個電路消耗的電功率為重力功率的。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?i>g,導(dǎo)軌電阻不計。試求:
(1)在上述穩(wěn)定狀態(tài)時,導(dǎo)體棒ab中的電流I和磁感應(yīng)強度B的大。
(2)如果導(dǎo)體棒從靜止釋放沿導(dǎo)軌下滑x距離后運動達到穩(wěn)定狀態(tài),在這一過程中回路產(chǎn)生的電熱是多少?
(3)斷開開關(guān)S后,導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑一段距離后,通過導(dǎo)體棒ab的電量為q,求這段距離是多少?
(9分)如圖所示,空間存在B=0.5T,方向豎直向下的勻強磁場,MN、PQ是處于同一水平面內(nèi)相互平行的粗糙長直導(dǎo)軌,間距L=0.2m, R是連接在導(dǎo)軌一端的電阻,ab是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒。從零時刻開始,通過一小型電動機對ab棒施加一個牽引力F,方向水平向左,使其從靜止開始沿導(dǎo)軌做加速運動,此過程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。圖乙是棒的v-t圖象,其中OA段是直線,AC是曲線,DE是曲線圖象的漸進線,小型電動機在12s末達到額定功率P=4.5W,此后保持功率不變。除R外,其余部分電阻均不計,g=10m/s2。
(1)求導(dǎo)體棒ab在0-12s內(nèi)的加速度大小
(2)求導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)及電阻R的值
(3)若t=17s時,導(dǎo)體棒ab達最大速度,從0-17s內(nèi)共發(fā)生位移100m,試求12-17s內(nèi),R上產(chǎn)生的熱量是多少?
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