如图所示,在倾角为=37°的斜面上,固定一宽为L=l.0m的平行金属导轨.现在导轨上垂直导轨放置一质量m=0.4kg、电阻R0=2.0Ω、长为1.0m的金属棒b,它与导轨间的动摩擦因数为=0.5.整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场中.导轨所接电源的电动势为E=12V,内阻r=1.0Ω,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,滑动变阻器的阻值符合要求,其他电阻不计,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.现要保持金属棒在导轨上静止不动,求:
(1)金属棒所受安培力的取值范围;
(2)滑动变阻器接入电路中的阻值范围.
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如图所示,在倾角为=37°的斜面上,固定一宽为L=l.0m的平行金属导轨.现在导轨上垂直导轨放置一质量m=0.4kg、电阻R0=2.0Ω、长为1.0m的金属棒b,它与导轨间的动摩擦因数为=0.5.整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场中.导轨所接电源的电动势为E=12V,内阻r=1.0Ω,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,滑动变阻器的阻值符合要求,其他电阻不计,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.现要保持金属棒在导轨上静止不动,求:
(1)金属棒所受安培力的取值范围;
(2)滑动变阻器接入电路中的阻值范围.
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如图所示,在倾角为θ的斜面上,固定有间距为l的平行金属导轨,现在导轨上,垂直导轨放置一质量为m的金属棒ab,整个装置处于垂直导轨平面斜向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,导轨与电动势为E,内阻为r的电源连接,金属棒ab与导轨间的动摩擦因数为μ,且μ<tanθ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,金属棒和导轨电阻不计,现闭合开关S,发现滑动变阻器接入电路阻值为0时,金属棒不能静止。
(1)判断金属棒所受的安培力方向;
(2)求使金属棒在导轨上保持静止时滑动变阻器接入电路的最小阻值R1和最大阻值R2.
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如图所示,在倾角为θ的斜面上,固定有间距为l的平行金属导轨,现在导轨上,垂直导轨放置一质量为m的金属棒ab,整个装置处于垂直导轨平面斜向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,导轨与电动势为E,内阻为r的电源连接,金属棒ab与导轨间的动摩擦因数为μ,且μ<tanθ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,金属棒和导轨电阻不计,现闭合开关S,发现滑动变阻器接入电路阻值为0时,金属棒不能静止。
(1)判断金属棒所受的安培力方向;
(2)求使金属棒在导轨上保持静止时滑动变阻器接入电路的最小阻值R1和最大阻值R2.
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如图所示,倾角为θ=30°、足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L1=0.4 m,B1=5 T的匀强磁场垂直导轨平面向上.一质量m=1.0kg的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,其电阻r=1 Ω.金属导轨上端连接右侧电路,R1=1.5 Ω,R2=1.5 Ω.R2右侧两端通过细导线连接质量M=0.6 kg的正方形金属框cdef,正方形边长L2=0.2 m,每条边电阻r0为1 Ω,金属框处在一方向垂直纸面向里、B2=5T的匀强磁场中.现将金属棒由静止释放,不计其他电阻及滑轮摩擦,g取10 m/s2.
(1)若将电键S断开,求棒下滑过程中的最大速度.
(2)若电键S闭合,每根细导线能承受的最大拉力为3.4N,开始时线框竖直,上、下边水平,求细导线刚好被拉断时棒的速度.
(3)若电键S闭合后,从棒释放到细导线被拉断的过程中,棒上产生的电热为3.06 J,求此过程中棒下滑的距离.
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如图,两条间距L=0.5m且足够长的平行光滑金属直导轨,与水平地面成30°角固定放置,磁感应强度B=0.4T的匀强磁场方向垂直导轨所在的斜面向上,质量、的金属棒ab、cd垂直导轨放在导轨上,两金属棒的总电阻r=0.2Ω,导轨电阻不计。ab在沿导轨所在斜面向上的外力F作用下,沿该斜面以的恒定速度向上运动。某时刻释放cd, cd向下运动,经过一段时间其速度达到最大。已知重力加速度g=10m/s2,求在cd速度最大时,
(1)abcd回路的电流强度I以及F的大小;
(2)abcd回路磁通量的变化率以及cd的速率。
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如图,两条间距L=0.5m且足够长的平行光滑金属直导轨,与水平地面成30°角固定放置,磁感应强度B=0.4T的匀强磁场方向垂直导轨所在的斜面向上,质量、的金属棒ab、cd垂直导轨放在导轨上,两金属棒的总电阻r=0.2Ω,导轨电阻不计。ab在沿导轨所在斜面向上的外力F作用下,沿该斜面以的恒定速度向上运动。某时刻释放cd, cd向下运动,经过一段时间其速度达到最大。已知重力加速度g=10m/s2,求在cd速度最大时,
(1)abcd回路的电流强度I以及F的大小;
(2)abcd回路磁通量的变化率以及cd的速率。
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如图所示,abcd为质量M=3.0 kg的“”形导轨(电阻不计),放在光滑绝缘的、倾角为θ=53°的固定斜面上,绝缘光滑的立柱e、f垂直于斜面固定,质量m=2.0 kg的金属棒PQ平行于ad边压在导轨和立柱e、f上,导轨和金属棒都处于匀强磁场中,磁场以OO′为界,OO′上方的磁场方向垂直于斜面向上,下方的磁场方向沿斜面向下,磁感应强度大小都为B=1.0 T。导轨的ad段长L=1.0 m,棒PQ单位长度的电阻为r0=0.5 Ω/m,金属棒PQ与“”形导轨始终接触良好且两者间的动摩擦因数μ=0.25。设导轨和斜面都足够长(设导轨ad段在运动过程中不会运动到PQ处),将导轨无初速释放,(取g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,图中的MN、ad、OO′、PQ彼此平行且处在水平方向) 求:
(1)导轨运动的最大加速度;
(2)导轨运动的最大速度。
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两根足够长的光滑金属导轨平行固定在倾角为θ的斜面上,它们的间距为d.磁感应强度为B的匀强磁场充满整个空间、方向垂直于斜面向上.两根金属杆ab、cd的质量分别为m和2m,垂直于导轨水平放置在导轨上,如图所示.设杆和导轨形成的回路总电阻为R而且保持不变,重力加速度为g.
(1)给ab杆一个方向沿斜面向上的初速度,同时对ab杆施加一平行于导轨方向的恒定拉力,结果cd杆恰好保持静止而ab杆则保持匀速运动.求拉力做功的功率.
(2)若作用在ab杆的拉力与第(1)问相同,但两根杆都是同时从静止开始运动,求两根杆达到稳定状态时的速度.
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