如图所示,竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨相距为L,导轨的两端分别与电源(串有一滑动变阻器R)、定值电阻、电容器(原来不带电)和开关K相连。整个空间充满了垂直于导轨平面向外的匀强磁场,其磁感应强度的大小为B。一质量为m,电阻不计的金属棒ab横跨在导轨上。已知电源电动势为E,内阻为r,电容器的电容为C,定值电阻的阻值为R0,不计导轨的电阻。
(1)当K接1时,金属棒ab在磁场中恰好保持静止,则滑动变阻器接入电路的阻值R多大?
(2)当K接2后,金属棒ab从静止开始下落,下落距离s时达到稳定速度,则此稳定速度的大小为多大?下落s的过程中所需的时间为多少?
(3)若在将ab棒由静止释放的同时,将电键K接到3。试通过推导说明ab棒此后的运动性质如何?求ab再下落距离s时,电容器储存的电能是多少?(设电容器不漏电,此时电容器还没有被击穿)
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如图所示,竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨相距为L,导轨的两端分别与电源(串有一滑动变阻器R)、定值电阻、电容器(原来不带电)和开关K相连。整个空间充满了垂直于导轨平面向外的匀强磁场,其磁感应强度的大小为B。一质量为m,电阻不计的金属棒ab横跨在导轨上。已知电源电动势为E,内阻为r,电容器的电容为C,定值电阻的阻值为R0,不计导轨的电阻。
(1)当K接1时,金属棒ab在磁场中恰好保持静止,则滑动变阻器接入电路的阻值R多大?
(2)当K接2后,金属棒ab从静止开始下落,下落距离s时达到稳定速度,则此稳定速度的大小为多大?下落s的过程中所需的时间为多少?
(3)若在将ab棒由静止释放的同时,将电键K接到3。试通过推导说明ab棒此后的运动性质如何?求ab再下落距离s时,电容器储存的电能是多少?(设电容器不漏电,此时电容器还没有被击穿)
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如图所示,竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨相距为L,导轨的两端分别与电源(串有一滑动变阻器R)、定值电阻、电容器(原来不带电)和开关K相连。整个空间充满了垂直于导轨平面向外的匀强磁场,其磁感应强度的大小为B。一质量为m,电阻不计的金属棒ab横跨在导轨上。已知电源电动势为E,内阻为r,电容器的电容为C,定值电阻的阻值为R0,不计导轨的电阻。
(1)当K接1时,金属棒ab在磁场中恰好保持静止,求接入电路的滑动变阻器阻值R;
(2)当K接2后,金属棒ab从静止开始下落,下落距离s时达到稳定速度,求稳定速度v的大小和金属棒从静止到稳定速度所需的时间;
(3)将开关K接到3,让金属棒由静止释放,设电容器不漏电,电容器不会被击穿
a.通过推导说明ab棒此后的运动是匀加速运动;
b.求ab下落距离s时,电容器储存的电能。
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如图所示,相距为L的光滑平行金属导轨ab、cd放置在水平桌面上,阻值为R的电阻与导轨的两端a、c相连,滑杆MN质量为m,垂直于导轨并可在导轨上自由滑动,不计导轨、滑杆以及导线的电阻,整个装置放于竖直方向的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,滑杆的中点系一不可伸长的轻绳,绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后,与另一质量也为m的物块相连,绳处于拉直状态,现将物块由静止释放,当物块达到最大速度时,物块的下落高度h=,用g表示重力加速度,则在物块由静止开始下落至速度最大的过程中( )
A. 物块达到的最大速度是
B. 电阻R放出的热量为
C. 通过电阻R的电荷量是
D. 滑杆MN产生的最大感应电动势为
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如图,在水平面上放置着两根相距的平行金属导轨,导轨的电阻不计,在导轨的左端有滑动变阻器R、电键S、电源与导轨相连,电源电动势,内阻,导体棒长,质量,其电阻不计,与导轨接触良好,整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度。现将滑动变阻器R调到,闭合电键S,导体棒刚好能处于平衡。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,)求:
(1)导体棒MN所受的安培力的大小和方向;
(2)导体棒MN与导轨的动摩擦因数;
(3)若将滑动变阻器R调到,在刚闭合电键S时导体棒MN的加速度大小。
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如图所示平行且足够长的两条光滑金属导轨,相距L=0.4m,导轨所在平面与水平面的夹角为30°,其电阻不计.把完全相同的两金属棒(长度均为0.4m)ab、cd分别垂直于导轨放置,并使每棒两端都与导轨良好接触.已知两金属棒的质量均为m=0.1kg、电阻均为R=0.2Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.5T,当金属棒ab在平行于导轨向上的力F作用下沿导轨向上匀速运动时,金属棒cd恰好能保持静止.取g为10m/s2,则下列判断正确的是( )
A.F的大小为0.5N
B. 金属棒ab产生的感应电动势为1.0V
C. ab两端的电压为1.0V
D. ab棒的速度为5.0m/s
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如图所示,MN和PQ为竖直方向的两平行足够长的光滑金属导轨,间距为L,电阻不计,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,,两端分别接阻值为2R的电阻R1和电容为C的电容器.质量为m、电阻为R的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持良好接触.杆ab由静止开始下滑,在下滑过程中最大的速度为v,整个电路消耗的最大电功率为P,则( )
A. 电容器右极板带负电
B. 电容器的最大带电量为
C. 杆ab的最大速度v等于
D. 杆ab所受安培力的最大功率为
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如图所示,MN和PQ为竖直方向的两平行足够长的光滑金属导轨,间距为L,电阻不计,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,,两端分别接阻值为2R的电阻R1和电容为C的电容器.质量为m、电阻为R的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持良好接触.杆ab由静止开始下滑,在下滑过程中最大的速度为v,整个电路消耗的最大电功率为P,则( )
A. 电容器右极板带负电
B. 电容器的最大带电量为
C. 杆ab的最大速度v等于
D. 杆ab所受安培力的最大功率为
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如图所示,MN和PQ为竖直方向的两平行足够长的光滑金属导轨,间距为L,电阻不计,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,,两端分别接阻值为2R的电阻R1和电容为C的电容器.质量为m、电阻为R的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持良好接触.杆ab由静止开始下滑,在下滑过程中最大的速度为v,整个电路消耗的最大电功率为P,则( )
A. 电容器右极板带负电
B. 电容器的最大带电量为
C. 杆ab的最大速度v等于
D. 杆ab所受安培力的最大功率为
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如图中MN和PQ为竖直方向的两平行足够长的光滑金属导轨,间距为L,电阻不计.导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,两端分别接阻值为2R的电阻R1和电容为C的电容器.质量为m、电阻为R的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持良好接触.杆ab由静止开始下滑,在下滑过程中最大的速度为v,整个电路消耗的最大电功率为P,则( )
A.电容器左极板带正电
B.电容器的最大带电量为
C.杆ab的最大速度
D.杆ab所受安培力的最大功率为
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相距的足够长金属导轨竖直放置,质量为的光滑金属棒通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,金属棒水平固定在金属导轨上,如图甲所示,虚线上方磁场方向垂直纸面向里,虚线下方磁场方式竖直向下,两处磁场感应强度大小相等,、两棒的电阻均为,导轨电阻不计,棒在方向竖直向上大小按图乙所示规律变化的外力F作用下从静止开始,沿导轨匀加速运动,取,
求:(1)在运动过程中,棒中的电流方向?棒受到的安培力方向?
(2)求出棒加速度大小和磁感应强度B的大小?
(3)从到,金属棒的机械能变化了多少?
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