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。
高三物理解答题困难题
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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如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L = 1m,电阻R=0.4Ω,导轨上停放一质量m = 0.25kg 、电阻r=0.1Ω的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B = 0.25T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下,现用一外力F沿水平方向拉杆,使之由静止开始运动,若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图(b)所示.
(1)求导体棒运动的加速度;
(2)求第5s末外力F的瞬时功率.
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如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L = 1m,电阻R=0.4Ω,导轨上停放一质量m = 0.25kg 、电阻r=0.1Ω的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B = 0.25T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下,现用一外力F沿水平方向拉杆,使之由静止开始运动,若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图(b)所示.
(1)求导体棒运动的加速度;
(2)求第5s末外力F的瞬时功率.
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如图所示,一对光滑的平行金属导轨(电阻不计)固定在同一水平面内,导轨足够长且间距为L,左端接有阻值R的电阻,一质量m、长度L的金属棒MN放置在导轨上,棒的电阻为r,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,棒在水平向右的外力作用下,由静止开始做加速运动,保持外力的功率为P不变,经过时间t导体棒最终做匀速运动。求:
(1)导体棒匀速运动时的速度是多少?
(2)t时间内回路中产生的焦耳热是多少?
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