如图所示,水平光滑金属导轨MN、PQ之间的距离L=2m,导轨左端所接的电阻R=10,金属棒ab可沿导轨滑动,匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T, ab在外力作用下以V=5m/s的速度向右匀速滑动,求金属棒所受外力的大小。(金属棒和导轨的电阻不计)
高二物理计算题简单题
如图所示,水平光滑金属导轨MN、PQ之间的距离L=2m,导轨左端所接的电阻R=10,金属棒ab可沿导轨滑动,匀强磁场的磁感应强度为B="0.5T," ab在外力作用下以V=5m/s的速度向右匀速滑动,求金属棒所受外力的大小。(金属棒和导轨的电阻不计)
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如图所示,水平光滑金属导轨MN、PQ之间的距离L=2m,导轨左端所接的电阻R=10,金属棒ab可沿导轨滑动,匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T, ab在外力作用下以V=5m/s的速度向右匀速滑动,求金属棒所受外力的大小。(金属棒和导轨的电阻不计)
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如图所示,光滑的金属导轨MN、PQ水平放置,它们之间的距离L="0.2m," 金属棒ab可沿导轨滑动,导轨左端所接的电阻R=1,其他电阻不计,匀强磁场的磁感应强度为B="0.5T," ab在外力作用下以V=5m/s的速度向右匀速滑动,求
(1)流过金属棒ab的电流的大小和方向;
(2)金属棒所受拉力 F 的大小。
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如图所示,水平金属导轨MN、PQ之间的距离L=0.5m,导轨左端所接的电阻R=10Ω,匀强磁场的磁感应强度B=4T,金属棒ab在拉力作用下以v=10m/s的速度向右匀速滑动,不计导轨和金属棒电阻,求:
(1)金属棒所受安培力的大小;
(2)10s内电阻R上产生的热量。
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如图所示,水平面上两平行光滑金属导轨间距为L,左端用导线连接阻值为R的电阻.在间距为d的虚线MN、PQ之间,存在方向垂直导轨平面向下的磁场,磁感应强度大小只随着与MN的距离变化而变化.质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直导轨放置,在大小为F的水平恒力作用下由静止开始向右运动,到达虚线MN时的速度为v0.此后恰能以加速度a在磁场中做匀加速运动.导轨电阻不计,始终与导体棒电接触良好.求:
(1)导体棒开始运动的位置到MN的距离x;
(2)磁场左边缘MN处的磁感应强度大小B;
(3)导体棒通过磁场区域过程中,电阻R上产生的焦耳热QR.
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如图所示,两根间距为L的金属导轨MN和PQ,电阻不计,左端弯曲部分光滑,水平部分导轨与导体棒间的滑动摩擦因数为μ,水平导轨左端有宽度为d、方向竖直向上的匀强磁场Ⅰ,右端有另一磁场Ⅱ,其宽度也为d,但方向竖直向下,两磁场的磁感强度大小均为B0,相隔的距离也为d.有两根质量为m、电阻均为R的金属棒a和b与导轨垂直放置,b棒置于磁场Ⅱ中点C、D处.现将a棒从弯曲导轨上某一高处由静止释放并沿导轨运动下去.
(1)当a棒在磁场Ⅰ中运动时,若要使b棒在导轨上保持静止,则a棒刚释放时的高度应小于某一值h0,求h0的大小;
(2)若将a棒从弯曲导轨上高度为h(h<h0)处由静止释放,a棒恰好能运动到磁场Ⅱ的左边界处停止,求a棒克服安培力所做的功;
(3)若将a棒仍从弯曲导轨上高度为h(h<h0)处由静止释放,为使a棒通过磁场Ⅰ时恰好无感应电流,可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间而变化,将a棒刚进入磁场Ⅰ的时刻记为t=0,此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0,试求出在a棒通过磁场Ⅰ的这段时间里,磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化的关系式.
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如图所示,两根金属平行导轨和放在水平面上,左端向上弯曲且光滑,导轨间距为,电阻不计.水平段导轨所处空间有两个有界匀强磁场,相距一段距离不重叠,磁场Ⅰ左边界在水平段导轨的最左端,磁感强度大小为,方向竖直向上;磁场Ⅱ的磁感应强度大小为,方向竖直向下.质量均为、电阻均为的金属棒和垂直导轨放置在其上,金属棒置于磁场Ⅱ的右边界处.现将金属棒从弯曲导轨上某一高处由静止释放,使其沿导轨运动.设两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好.
(1)若水平段导轨粗糙,两金属棒与水平段导轨间的最大摩擦力均为,将金属棒从距水平面高度处由静止释放.求:
①金属棒刚进入磁场Ⅰ时,通过金属棒的电流大小;
②若金属棒在磁场Ⅰ内运动过程中,金属棒能在导轨上保持静止,通过计算分析金属棒释放时的高度应满足的条件;
(2)若水平段导轨是光滑的,将金属棒仍从高度处由静止释放,使其进入磁场Ⅰ.设两磁场区域足够大,求金属棒在磁场Ⅰ内运动过程中,金属棒中可能产生焦耳热的最大值.
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如图所示,金属导轨MN、PQ之间的距离L=0.2m,导轨左端所接的电阻R=1,金属棒ab可沿导轨滑动,匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T, ab在外力作用下以V=5m/s的速度向右匀速滑动,求金属棒所受安培力的大小。
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如图所示,两根光滑的金属平行导轨和放在水平面上,左端向上弯曲,导轨间距为,电阻不计.水平段导轨所处空间有两个有界匀强磁场,相距一段距离不重叠,磁场Ⅰ左边界在水平段导轨的最左端,磁感强度大小为,多方向竖直向上;磁场Ⅱ的磁感应强度大小为,方向竖直向下.质量均为、电阻均为的金属棒和垂直导轨放置在其上.现将金属棒从弯曲导轨上某一高处由静止释放,使其沿导轨运动.设两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好.将金属棒仍从高度处由静止释放,使其进入磁场Ⅰ.设两磁场区域足够大.
(1)若金属棒置于磁场Ⅰ中某位置,且与该区域左端有足够距离,求:
a.两金属棒的运动达到稳定后,金属棒的速度为多少?
b.过程中某时刻金属棒的速度变为其刚进入磁场区域时的,求金属棒在过程中所受到的安培力的冲量;
(2)若金属棒置于磁场Ⅱ的右边界处,求:
a.金属棒进入磁场Ⅰ后,两棒最终能否均做匀速运动?若能,求出稳定时两棒的速度分别为多少;若不能,请阐明理由;
b.求上述过程中金属棒中可能产生的焦耳热的最大值.
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