如图所示,两根平行金属导轨固定在同一水平面内,间距为l=1m,导轨左端连接一个电阻.一根质量为m=1kg、电阻为的金属杆ab垂直放置在导轨上.在杆的右方距杆为d=2m处有一个匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向下,磁感应强度为B=2T.对杆施加一个大小为F=10N、方向平行于导轨的恒力,使杆从静止开始运动,已知杆到达磁场区域时速度为v=4m/s,之后进入磁场恰好做匀速运动.不计导轨的电阻,假定导轨与杆之间存在恒定的阻力.求
(1)导轨对杆ab的阻力大小f;
(2)杆ab中通过的电流及其方向;
(3)导轨左端所接电阻的阻值R.
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如图所示,两根平行金属导轨固定在同一水平面内,间距为l=1m,导轨左端连接一个电阻.一根质量为m=1kg、电阻为的金属杆ab垂直放置在导轨上.在杆的右方距杆为d=2m处有一个匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向下,磁感应强度为B=2T.对杆施加一个大小为F=10N、方向平行于导轨的恒力,使杆从静止开始运动,已知杆到达磁场区域时速度为v=4m/s,之后进入磁场恰好做匀速运动.不计导轨的电阻,假定导轨与杆之间存在恒定的阻力.求
(1)导轨对杆ab的阻力大小f;
(2)杆ab中通过的电流及其方向;
(3)导轨左端所接电阻的阻值R.
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如图所示(俯视图),两根光滑且足够长的平行金属导轨固定在同一水平面上,两导轨间距 L=1m。导轨单位长度的电阻 r=1Ω/m,左端处于 x 轴原点,并连接有固定电阻 R1=1Ω(与电阻 R1 相连的导线电阻可不计)。导轨上放置一根质量 m=1kg、电阻 R2=1Ω的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度B= B0+kx(B0=1T,k=1T/m)的磁场中,磁场方向竖直向下。用一外力F沿水平方向拉金属杆ab,使其从原点处开始以速度v=1m/s 沿 x 轴正方向做匀速运动,则:
(1)当 t=1s 时,电阻R1上的发热功率。
(2)求 0-2s 内外力F所做的功。
(3)如果t=2s调整F的大小及方向,使杆以1m/s2 的加速度做匀减速运动,定性讨论F 的大小及方向的变化情况。
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如右图所示,两根平行金属导轨固定在同一水平面内,间距为l,导轨左端连接一个电阻R.一根质量为m、电阻为r的金属杆ab垂直放置在导轨上.在杆的右方距杆为d处有一个匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向下,磁感应强度为B.对杆施加一个大小为F、方向平行于导轨的恒力,使杆从静止开始运动,已知杆到达磁场区域时速度为v,之后进入磁场恰好做匀速运动.不计导轨的电阻,假定导轨与杆之间存在恒定的阻力.求:
(1)导轨对杆ab的阻力大小Ff;
(2)杆ab中通过的电流及其方向;
(3)导轨左端所接电阻R的阻值.
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如图所示,ef,gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距为L=1m,导轨左端连接一个R=2Ω的电阻,将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直地放置导轨上,且与导轨接触良好,导轨与金属棒的电阻均不计,整个装置放在磁感应强度为B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下.现对金属棒施加一水平向右的拉力F,使棒从静止开始向右运动.试解答以下问题.
(1)若施加的水平外力恒为F=8N,则金属棒达到的稳定速度v1是多少?
(2)若施加的水平外力的功率恒为P=18W,则金属棒达到的稳定速度v2是多少?
(3)若施加的水平外力的功率恒为P=18W,则金属棒从开始运动到速度v3=2m/s的过程中电阻R产生的热量为8.6J,则该过程所需的时间是多少?
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