如图所示,两根平行金属导轨处于同一水平面内,相距L=0.2m,导轨的左端M、N用电源E=12V连接,导轨上停放着一金属杆,杆的电阻R=2Ω,质量为m=20g,金属棒与金属导轨间的动摩擦系数μ=0.2,设其最大的静摩擦力等于滑动摩擦力。整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B大小为0.5T。电源内阻、导轨电阻均不计,取g=10 m/s2。现闭合电键K后,金属棒在导轨上恰好能开始滑动,求此时:
(1)金属棒所受到的安培力大小.
(2)滑动变阻器R0接入电路中的阻值.
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如图所示,两根平行金属导轨处于同一水平面内,相距L=0.2m,导轨的左端M、N用电源E=12V连接,导轨上停放着一金属杆,杆的电阻R=2Ω,质量为m=20g,金属棒与金属导轨间的动摩擦系数μ=0.2,设其最大的静摩擦力等于滑动摩擦力。整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B大小为0.5T。电源内阻、导轨电阻均不计,取g=10 m/s2。现闭合电键K后,金属棒在导轨上恰好能开始滑动,求此时:
(1)金属棒所受到的安培力大小.
(2)滑动变阻器R0接入电路中的阻值.
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如图所示,两根平行金属导轨M、N处于同一水平面内,电阻不计,相距0.2m,上边沿导轨垂直方向放一个质量为m=的金属棒ab,ab的电阻为0.5Ω.两金属导轨左端通过电阻R和电源相连.电阻R=2Ω,电源电动势E=6V,电源内阻r=0.5Ω,如果在装置所在的区域加一个匀强磁场,使该磁场对ab棒的作用力与棒的重力平衡,求该磁场的磁感应强度的大小.(g=10m/s2)
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如图所示,两根相距L=0.5 m的光滑平行金属导轨MN、PQ处于同一水平面内,导轨的左端用R=3 Ω的电阻相连,导轨电阻不计,导轨上跨接一电阻r=1 Ω的金属杆ab,质量m=0.2 kg,整个装置放在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=2 T,现对杆施加水平向右的拉力F=2 N,使它由静止开始运动,求:
(1)杆能达到的最大速度vm为多大?
(2)若已知杆从静止开始运动至最大速度的过程中通过的位移x1=10 m,电阻R上产生的电热QR为多少?
(3)若杆达到最大速度后撤去拉力,则其继续向前运动的最大位移x2多大?
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如图,处于同一水平面内的光滑金属导轨平行放置,相距为L,左端连接有阻值为R的电阻。一导体棒ab垂直于导轨放置,电阻值也为R,回路中其余电阻不计。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直。
当导体棒ab受水平外力作用以速度v匀速向右滑动时,求:
(1)导体棒中的电流大小及方向。
(2)导体棒的发热功率。
(3)水平外力F的大小和方向。
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如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在一个水平面上,两导轨间距L=0.2m,在两导轨左端M、P间连接阻值R=0.4的电阻,导轨上停放一质量为m=0.1,电阻r=0.1的金属杆CD,导轨阻值可忽略不计,整个装置处于方向竖直方向上,磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场中,现用一大小为0.5N的恒力F垂直金属杆CD沿水平方向拉杆,使之由静止开始向右运动,金属杆向右运动位移x=1m后速度恰好达到最大,求:
(1)整个运动过程中拉力F的最大功率;
(2)从开始运动到金属杆的速度达到最大的这段时间内通过电阻R的电量。
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如图所示处于同一平面内的光滑金属导轨平行放置,相距为 L,左端连接有阻值为 R 的电阻。一导体棒 ab 垂直于导轨放置,电阻为R,回路中其他电阻不计。整个装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直。当导体棒 ab 受水平外力的作用以速度v 匀速向右滑动时,求:
(1)导体棒中的电流大小及方向
(2)导体棒的发热功率
(3)水平外力F 的大小和方向。
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(12分)如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长。电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成370角,下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为0.2kg。电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25。求:
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻消耗的功率为,求该速度的大小;
(3)在上问中,若,金属棒中的电流方向到,求磁感应强度的大小与方向。(取 ,,)
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(12分)如图所示,处于匀强磁场中的两根足够、电阻不计的平行金属导轨相距1 m,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直,质量为0.2 kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25. (g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小.
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8 W,求该速度的大小.
(3)在上问中,若R=2 Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向.
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