如图甲所示,两光滑平行金属导轨间的距离为L,金属导轨所在的平面与水平面夹角为θ,导体棒ab与导轨垂直并接触良好,其质量为m,长度为L,通过的电流为I。
(1)沿棒ab中电流方向观察,侧视图如图乙所示,为使导体棒ab保持静止,需加一匀强磁场,磁场方向垂直于导轨平面向上,求磁感应强度B1的大小;
(2)若(1)中磁场方向改为竖直向上,如图丙所示,求磁感应强度B2的大小;
(3)若只改变磁场,且磁场的方向始终在与棒ab垂直的平面内,欲使导体棒ab保持静止,求磁场方向变化的最大范围。
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如图甲所示,两光滑平行金属导轨间的距离为L,金属导轨所在的平面与水平面夹角为θ,导体棒ab与导轨垂直并接触良好,其质量为m,长度为L,通过的电流为I。
(1)沿棒ab中电流方向观察,侧视图如图乙所示,为使导体棒ab保持静止,需加一匀强磁场,磁场方向垂直于导轨平面向上,求磁感应强度B1的大小;
(2)若(1)中磁场方向改为竖直向上,如图丙所示,求磁感应强度B2的大小;
(3)若只改变磁场,且磁场的方向始终在与棒ab垂直的平面内,欲使导体棒ab保持静止,求磁场方向变化的最大范围。
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如图所示,两条“∧”形足够长的光滑金属导轨PME和QNF平行放置,两导轨间距L=1 m,导轨两侧均与水平面夹角α=37°,导体棒甲、乙分别放于MN两边导轨上,且与导轨垂直并接触良好。两导体棒的质量均为m=0.1 kg,电阻也均为R=1 Ω,导轨电阻不计,MN 两边分别存在垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小均为B=1 T。设导体棒甲、乙只在MN两边各自的导轨上运动,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2。
(1)将乙导体棒固定,甲导体棒由静止释放,问甲导体棒的最大速度为多少?
(2)若甲、乙两导体棒同时由静止释放,问两导体棒的最大速度为多少?
(3)若仅把乙导体棒的质量改为m'=0.05 kg,电阻不变,在乙导体棒由静止释放的同时,让甲导体棒以初速度v0=0.8 m/s沿导轨向下运动,问在时间t=1 s内电路中产生的电能为多少?
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如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源.现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω,金属导轨电阻不计,g取10m/s2.已知sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,求:
(1)导体棒受到的安培力大小;
(2)导体棒受到的摩擦力。
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两足够长的平行金属导轨间的距离为L,导轨光滑且电阻不计,导轨所在的平面与水平面夹角为θ.在导轨所在平面内,分布磁感应强度为B、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.把一个质量为m的导体棒ab放在金属导轨上,在外力作用下保持静止,导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻为R1.完成下列问题:
(1)如图甲,金属导轨的一端接一个内阻为r的直流电源。撤去外力后导体棒仍能静止.求直流电源电动势;
(2)如图乙,金属导轨的一端接一个阻值为R2的定值电阻,撤去外力让导体棒由静止开始下滑.在加速下滑的过程中,当导体棒的速度达到v时,求此时导体棒的加速度;
(3)求(2)问中导体棒所能达到的最大速度。
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两足够长的平行金属导轨间的距离为L,导轨光滑且电阻不计,导轨所在的平面与水平面夹角为θ.在导轨所在平面内,分布磁感应强度为B、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.把一个质量为m的导体棒ab放在金属导轨上,在外力作用下保持静止,导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻为R1.完成下列问题:
(1)如图甲,金属导轨的一端接一个内阻为r的直流电源。撤去外力后导体棒仍能静止.求直流电源电动势;
(2)如图乙,金属导轨的一端接一个阻值为R2的定值电阻,撤去外力让导体棒由静止开始下滑.在加速下滑的过程中,当导体棒的速度达到v时,求此时导体棒的加速度;
(3)求(2)问中导体棒所能达到的最大速度。
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如图所示,MN、PQ是倾斜放置的两根足够长的光滑平行金属导轨。导轨所在平面与水平面成30°,导轨间距为L=0.5m,导体棒ab、cd分别垂直于导轨放置,且棒两端都与导轨接触良好,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.5T,当给棒ab施加平行于导轨向上的力F时,ab导体棒沿导轨向上以某一速度匀速运动,cd棒恰好静止在导轨上,已知两棒的质量均为0.5kg,接入部分电阻均为R=0.5R,导轨电阻不计,取,则下列说法正确的是
A. 当ab棒匀速运动时,拉力F的大小为10N
B. 当ab棒匀速运动时,回路中的电热功率为100W
C. 撤去拉力F的一瞬间,cd棒的加速度大小为5m/s2
D. 撤去拉力F的一瞬间,ab棒的加速度大小为10m/s2
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如图所示,水平面内有一平行金属导轨,导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨所在平面垂直。阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好。t=0时,将开关S由1掷到2。若分别用U、F、q和v表示电容器两端的电压、导体棒所受的安培力、通过导体棒的电荷量和导体棒的速度。则下列图象表示这些物理量随时间变化的关系中可能正确的是
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