如图所示,一根足够长的粗金属棒MN固定放置,它的M端连一个定值电阻R,定值电阻的另一端连接在金属轴O上,另外一根长为l的金属棒ab,a端与轴O相连,b端与MN棒上的一点接触,此时ab与MN间的夹角为。空间存在着方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现使ab棒以O为轴逆时针匀速转动半周,角速度大小为ω,转动过程中与MN棒接触良好,两金属棒及导线的电阻都可忽略不计。
(1)求出电阻R中有电流存在的时间;
(2)求出这段时间内流过电阻R的总电量;
(3)写出这段时间内电阻R两端的电压随时间变化的关系式。
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如图所示,一根足够长的粗金属棒MN固定放置,它的M端连一个定值电阻R,定值电阻的另一端连接在金属轴O上,另外一根长为l的金属棒ab,a端与轴O相连,b端与MN棒上的一点接触,此时ab与MN间的夹角为。空间存在着方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现使ab棒以O为轴逆时针匀速转动半周,角速度大小为ω,转动过程中与MN棒接触良好,两金属棒及导线的电阻都可忽略不计。
(1)求出电阻R中有电流存在的时间;
(2)求出这段时间内流过电阻R的总电量;
(3)写出这段时间内电阻R两端的电压随时间变化的关系式。
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如图所示,宽L=2m、足够长的金属导轨MN和M′N′固定在水平面上,在导轨的两端各连接一个R=2.0Ω的定值电阻(右端没有画出),在AA′处放置一根与导轨垂直、质量m=2.0kg、电阻r=1.0Ω的金属杆,金属杆与导轨之间的动摩擦因数为0.5,导轨电阻不计,导轨处于磁感应强度B=1.0T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。用轻绳与杆的中点相连,轻绳沿水平方向,用外力牵引杆由AA′处经时间t=2S运动到OO′处,外力的功率恒为P=60W,当杆运动到OO′时速度大小为5m/s,AA′与OO′之间的距离d=4m,g取10m/s2。求:
(1)当杆运动到OO′时,流过杆的电流大小及方向
(2)杆由AA′处运动到OO′处过程中,一个定值电阻R的平均发热功率
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如图,两足够长的光滑平行导轨水平放置,处于磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中,导轨间距为L,一端连接阻值为R的电阻。一金属棒垂直导轨放置,质量为m,接入电路的电阻为r。水平放置的轻弹簧左端固定,右端与金属杆中点链接,弹簧劲度系数为k。装置处于静止状态。现给导体棒一个水平向右的初速度v0,第一次运动到最右端时,棒的加速度为a,棒与导轨始终接触良好,导轨电阻不计,弹簧在弹性限度内,重力加速度为g,求:
(1)金属棒开始运动时受到的安培力F的大小和方向;
(2)金属棒从开始运动到第一次运动到最右端时,通过R的电荷量q;
(3)金属棒从开始运动到最终停止的整个过程中,R上产生的热量Q。
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如图,两足够长的光滑平行导轨水平放置,处于磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中,导轨间距为L,一端连接阻值为R的电阻。一金属棒垂直导轨放置,质量为m,接入电路的电阻为r。水平放置的轻弹簧左端固定,右端与金属杆中点链接,弹簧劲度系数为k。装置处于静止状态。现给导体棒一个水平向右的初速度v0,第一次运动到最右端时,棒的加速度为a,棒与导轨始终接触良好,导轨电阻不计,弹簧在弹性限度内,重力加速度为g,求:
(1)金属棒开始运动时受到的安培力F的大小和方向;
(2)金属棒从开始运动到第一次运动到最右端时,通过R的电荷量q;
(3)金属棒从开始运动到最终停止的整个过程中,R上产生的热量Q。
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如图甲所示,水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接。导轨上放一质量为m的金属杆,金属杆.导轨的电阻均忽略不计,匀强磁场垂直导轨平面向下。用于导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终做匀速速度。当改变拉力的大小时,金属杆做匀速运动时的速度v也会变化,v和F的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.金属杆的匀速运动之前做匀加速直线运动
B.流过电阻R的电流方向为
C.由图像可以得出B、L、R三者的关系式为
D.当恒力时,电阻R消耗的最大电功率为
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如图所示,两足够长的光滑平行导轨水平固定放置,处于磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中,导轨间距为L,一端连接阻值为R的电阻。一金属棒垂直导轨放置,质量为m,接入电路的电阻为r.水平放置的轻弹簧左端固定,右端与金属棒中点链接,弹簧劲度系数为k,装置处于静止状态。现给金属棒一个水平向右的初速度,当棒第一次运动到最右端时,棒的加速度为a.金属棒与导轨始终接触良好,导轨电阻不计,弹簧在弹性限度内,重力加速度为g.求:
(1)金属棒开始运动时受到的安培力F的大小和方向;
(2)金属棒从开始运动到第一次运动到最右端时,通过R的电荷量q;
(3)金属棒从开始运动到最终停止的整个过程中,R上产生的热量Q.
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如图甲所示,水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接。导轨上放一质量为m的金属杆,金属杆、导轨的电阻均忽略不计,匀强磁场垂直导轨平面向下。用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时,相对应的匀速运动速度v也会变化,v和F的关系如图乙所示。下列说法正确的是
A.金属杆在匀速运动之前做匀加速直线运动
B.流过电阻R的电流方向为a→R→b
C.由图像可以得出B、L、R三者的关系式为
D.当恒力F=3N时,电阻R上消耗的最大电功率为8W
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水平面上两根足够长的粗糙的金属导轨平行固定放置如图1,间距为L=0,5m,一端通过导线与阻值为R=0.5Ω的电阻连接;导轨上放一质量为m=0.5kg的金属杆,金属杆与导轨的电阻忽略不计,均匀磁场竖直向下。用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时,相对应的匀速运动速度v也会变化,v和F的关系如图2。(取重力加速度g=10 m/s2)
(1)磁感应强度B为多大?
(2)金属杆与导轨的摩擦因数是多少?
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