如图所示,MN、PQ两平行水平导轨间距为l=0.5m,分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接,M、P端接有R=3Ω的定值电阻。质量M=2kg的绝缘杆cd垂直静止在水平导轨上,在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B=0.4T。现有质量m=1kg、电阻R0=1Ω的金属杆ab,以初速度v0=12m/s水平向右与绝缘杆cd发生正碰后,进入磁场并最终未滑出,绝缘杆cd则恰好通过半圆导轨最高点。不计导轨电阻和摩擦,金属杆ab始终与导轨垂直且接触良好,a取10m/s2,(不考虑杆cd通过半圆导轨最高点以后的运动)。求:
(1)杆cd通过半圆导轨最高点时的速度v的大小;
(2)正碰后杆ab的速度v1的大小;
(3)杆ab刚进入磁场时感应电流I的大小、方向及其所受的安培力F的大小;
(4)杆ab运动的过程中,电阻R产生的焦耳热QR。
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如图所示,MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接,M、P端连接定值电阻R,质量M=2kg的cd绝缘杆垂直静止在水平导轨上,在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场,现有质量m=1kg的ab金属杆以初速度=12m/s水平向右与cd绝缘杆发生正碰后,进入磁场并最终未滑出,cd绝缘杆则恰好通过半圆导轨最高点,不计其他电阻和摩擦,ab金属杆始终与导轨垂直且接触良好,(不考虑cd杆通过半圆导轨最高点以后的运动),求:
(1)cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度大小v;
(2)正碰后ab杆的速度大小;
(3)电阻R产生的焦耳热Q。
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如图所示,MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接,M、P端连接定值电阻R,质量M=2kg的cd绝缘杆垂直静止在水平导轨上,在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场,现有质量m=1kg的ab金属杆以初速度=12m/s水平向右与cd绝缘杆发生正碰后,进入磁场并最终未滑出,cd绝缘杆则恰好通过半圆导轨最高点,不计其他电阻和摩擦,ab金属杆始终与导轨垂直且接触良好,(不考虑cd杆通过半圆导轨最高点以后的运动),求:
(1)cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度大小v;
(2)正碰后ab杆的速度大小;
(3)电阻R产生的焦耳热Q。
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如图所示,MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接,M、P端连接定值电阻R,质量M=2kg的cd绝缘杆垂直静止在水平导轨上,在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场,现有质量m=1kg的ab金属杆以初速度=12m/s水平向右与cd绝缘杆发生正碰后,进入磁场并最终未滑出,cd绝缘杆则恰好通过半圆导轨最高点,不计其他电阻和摩擦,ab金属杆始终与导轨垂直且接触良好,(不考虑cd杆通过半圆导轨最高点以后的运动),求:
(1)cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度大小v;
(2)正碰后ab杆的速度大小;
(3)电阻R产生的焦耳热Q。
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如图所示,MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接,M、P端连接定值电阻R,质量M=2kg的cd绝缘杆垂直静止在水平导轨上,在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场,现有质量m=1kg的ab金属杆以初速度=12m/s水平向右与cd绝缘杆发生正碰后,进入磁场并最终未滑出,cd绝缘杆则恰好通过半圆导轨最高点,不计其他电阻和摩擦,ab金属杆始终与导轨垂直且接触良好,(不考虑cd杆通过半圆导轨最高点以后的运动),求:
(1)cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度大小v;
(2)正碰后ab杆的速度大小;
(3)电阻R产生的焦耳热Q。
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如图所示,MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接,M、P端连接定值电阻R,质量M=2kg的cd绝缘杆垂直静止在水平导轨上,在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场,现有质量m=1kg的ab金属杆以初速度=12m/s水平向右与cd绝缘杆发生正碰后,进入磁场并最终未滑出,cd绝缘杆则恰好通过半圆导轨最高点,不计其他电阻和摩擦,ab金属杆始终与导轨垂直且接触良好,(不考虑cd杆通过半圆导轨最高点以后的运动),求:
(1)cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度大小v;
(2)正碰后ab杆的速度大小;
(3)电阻R产生的焦耳热Q。
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如图所示,MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接,M、P端连接定值电阻R,质量M=2kg的cd绝缘杆垂直静止在水平导轨上,在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场,现有质量m=1kg的ab金属杆以初速度=12m/s水平向右与cd绝缘杆发生正碰后,进入磁场并最终未滑出,cd绝缘杆则恰好通过半圆导轨最高点,不计其他电阻和摩擦,ab金属杆始终与导轨垂直且接触良好,(不考虑cd杆通过半圆导轨最高点以后的运动),求:
(1)cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度大小v;
(2)正碰后ab杆的速度大小;
(3)电阻R产生的焦耳热Q。
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如图所示,MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接,M、P端连接定值电阻R,质量M=2kg的cd绝缘杆垂直静止在水平导轨上,在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场。现有质量m=1kg的ab金属杆以初速度v0=12m/s水平向右与cd绝缘杆发生正碰后,进入磁场并最终未滑出,cd绝缘杆则恰好能通过半圆导轨最高点,不计其它电阻和摩擦,ab金属杆始终与导轨垂直且接触良好,取g=10m/s2,求:
(1)cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度大小v;
(2)电阻R产生的焦耳热Q。
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如图所示,MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接,M、P端连接定值电阻R,质量M=2kg的cd绝缘杆垂直静止在水平导轨上,在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场。现有质量m=1kg的ab金属杆以初速度v0=12m/s水平向右与cd绝缘杆发生正碰后,进入磁场并最终未滑出,cd绝缘杆则恰好能通过半圆导轨最高点,不计其它电阻和摩擦,ab金属杆始终与导轨垂直且接触良好,取g=10m/s2,求:
(1)cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度大小v;
(2)电阻R产生的焦耳热Q。
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如图所示,宽为的MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接,M、P端连接定值电阻R,质量的cd绝缘杆垂直静止在水平导轨上,在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场, 现有质量的ab金属杆,电阻为,它以初速度水平向右与cd绝缘杆发生正碰后,进入磁场并最终未滑出,cd绝缘杆则恰好能通过半圆导轨最高点,不计其它电阻和摩擦,ab金属杆始终与导轨垂直且接触良好,取,求:
(1)碰后瞬间cd绝缘杆的速度大小与ab金属杆速度大小;
(2)碰后ab金属杆进入磁场瞬间受到的安培力大小;
(3)金属杆进入磁场运动全过程中,电路产生的焦耳热Q.
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如图所示,在同一水平面内的光滑平行金属导轨MN、M'N'与均处于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP、N'P'平滑连接,半圆轨道半径均为r=0.5m,导轨间距L=1m,水平导轨左端MM'接有R=2Ω的定值电阻,水平轨道的ANN'A'区域内有竖直向下的匀强磁场,磁场区域宽度d=1m。一质量为m=0.2kg、电阻为R0=0.5Ω、长度为L=1m的导体棒ab放置在水平导轨上距磁场左边界s处,在与导体棒垂直、大小为2N的水平恒力F的作用下从静止开始运动,导体棒运动过程中始终与导轨垂直并与导轨接触良好,导体棒进入磁场后做匀速运动,当导体棒运动至NN'时撤去F,结果导体棒ab恰好能运动到半圆形轨道的最高点PP'。已知重力加速度g取10m/s2,导轨电阻忽略不计。
(1)求匀强磁场的磁感应强度B的大小及s的大小;
(2)若导体棒运动到AA'时撤去拉力,试判断导体棒能不能运动到半圆轨道上。如果不能,说明理由;如果能,试再判断导体棒沿半圆轨道运动时会不会脱离轨道。
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