如图所示,一个宽L=0.20 m的“U”型绝缘导轨与水平面成30°倾角固定放置.在导轨区域内存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1.0 T.一根质量为0.10 kg的金属棒垂直放置在导轨上,棒上通有I=5.0 A的电流.金属棒静止,重力加速度g=10 m/s2,则
A.导轨对金属棒的支持力大小为N
B.导轨对金属棒的支持力大小为N
C.导轨对金属棒的摩擦力大小为N,方向平行导轨向下
D.导轨对金属棒的摩擦力大小为N,方向平行导轨向上
高二物理多选题中等难度题
如图所示,一个宽L=0.20 m的“U”型绝缘导轨与水平面成30°倾角固定放置.在导轨区域内存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1.0 T.一根质量为0.10 kg的金属棒垂直放置在导轨上,棒上通有I=5.0 A的电流.金属棒静止,重力加速度g=10 m/s2,则
A.导轨对金属棒的支持力大小为N
B.导轨对金属棒的支持力大小为N
C.导轨对金属棒的摩擦力大小为N,方向平行导轨向下
D.导轨对金属棒的摩擦力大小为N,方向平行导轨向上
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如图表示,宽度L=0.20m的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感强度大小为B=0.50T。一根导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,运动速度v=10m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求:
(1)在导轨、导体棒和电阻组成的闭合回路中产生的感应电流。
(2)作用在导体棒上的拉力大小。
(3)在导体棒移动30cm的过程中,电阻R上产生的热量。
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如图所示,宽度为L=0.20 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B="0.50" T。一根质量为m=10g的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,运动速度v="10" m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求:
(1)在闭合回路中产生的感应电流的大小;
(2)作用在导体棒上的拉力的大小;
(3)当导体棒移动30cm时撤去拉力,求整个过程中电阻R上产生的热量。
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如图所示,宽度为L=0.20 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B="0.50" T。一根质量为m=10g的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,运动速度v="10" m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求:
(1)在闭合回路中产生的感应电流的大小;
(2)作用在导体棒上的拉力的大小;
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如图所示,宽度为L=0.20m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.50 T。一根质量为m=10g的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好,导体棒的电阻r=1.0Ω,导轨的电阻均忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,运动速度v=10 m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求:
(1)在闭合回路中产生的感应电流的大小;
(2)作用在导体棒上的拉力的大小;
(3)当导体棒移动3m时撤去拉力,求整个过程中回路中产生的热量.
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如图所示,宽度为L=0.20 m的足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.50 T。一根质量为m=0.1kg的导体棒MN与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计,导轨与导体棒间的动摩擦因数μ=0.2。导体棒在平行于导轨的拉力F作用下沿导轨向右匀速运动,运动速度v=20 m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求:
(1)在闭合回路中产生的感应电流的大小和方向;
(2)作用在导体棒上的拉力的大小。
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如图所示,一个矩形导线框abcd,宽ab=m,长bc=3m,固定在水平绝缘地面上,已知ab边电阻为R1=3,cd边电阻为R2=6,其余边电阻不计。在矩形区域内存在一个竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B=1.5T,一个足够长的导体棒mn平放在导线框上,与ab边夹30°角,现使导体棒以速度v=2m/s从初始的1位置(过b点的虚线位置)平行移动到2位置(过d点的虚线位置),已知速度v的方向与导体棒夹30°角(图中箭头标注的方向),导体棒始终和导线框接触良好,导体棒接入电路的部分电阻始终为r=1。求:
(1)导体棒受到的安培力大小F安;
(2)在导体棒移动过程中两个电阻产生的热量Q R1,Q R2。
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如图甲所示,两根平行金属导轨MN、PQ固定在倾角为θ的绝缘斜面上,顶部接有一阻值为R的定值电阻,下端开口,轨道间距为L,图甲中虚线所示边长为L的正方形区域内存在垂直斜面向上的匀强磁场,磁场与导轨重合的两边界的中点分别为a、b,在t=0时刻将质量为m的金属棒无初速度放置于导轨上与ab连线重合的位置(电路中除电阻R外其余部分电阻不计,金属棒沿导轨运动时始终垂直于导轨,且与导轨接触良好,不计空气阻力,设在以下讨论的过程中金属棒始终在磁场区域内),请分别针对下列两种情况求【解析】
(1)若导轨光滑,磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示,求金属棒中电流的方向和金属棒在磁场中运动的最大速度;
(2)若金属棒与导轨间动摩擦因数为,磁感应强度B随时间t变化的图象如图丙所示,求t=0时刻穿过回路MPba的磁通量和金属棒开始运动时刻的磁感应强度B。
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如图甲所示,两根平行金属导轨MN、PQ固定在倾角为θ的绝缘斜面上,顶部接有一阻值为R的定值电阻,下端开口,轨道间距为L,图甲中虚线所示边长为L的正方形区域内存在垂直斜面向上的匀强磁场,磁场与导轨重合的两边界的中点分别为a、b,在t=0时刻将质量为m的金属棒无初速放置于导轨上与ab连线重合的位置(电路中除电阻R外其余部分电阻不计,金属棒沿导轨运动时始终垂直于导轨,且与导轨接触良好,不计空气阻力,设在以下讨论的过程中金属棒始终在磁场区域内),请分别针对下列两种情况求【解析】
(1)若导轨光滑,磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示,求金属棒中电流的方向和金属棒在磁场中运动的最大速度vm;
(2)若金属棒与导轨间动摩擦因数为μ(µ>tanθ),磁感应强度B随时间t变化的图像如图丙所示,求t=0时刻穿过回路MPba的磁通量Ф和金属棒开始运动时刻的磁感应强度B。
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