两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨,一端接有阻值为的电阻,一匀强磁场在如图区域中与导轨平面垂直。在导轨上垂直导轨跨放质量的金属直杆,金属杆的电阻为,金属杆与导轨接触良好,导轨足够长且电阻不计。以位置作为计时起点,开始时金属杆在垂直杆的水平恒力作用下向右匀速运动,电阻R上的电功率是。
(1)求金属杆匀速时速度大小;
(2)若在时刻撤去拉力后,时刻R上的功率为时,求金属棒在时刻的加速度,以及-之间整个回路的焦耳热。
高二物理计算题困难题
两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨,一端接有阻值为的电阻,一匀强磁场在如图区域中与导轨平面垂直。在导轨上垂直导轨跨放质量的金属直杆,金属杆的电阻为,金属杆与导轨接触良好,导轨足够长且电阻不计。以位置作为计时起点,开始时金属杆在垂直杆的水平恒力作用下向右匀速运动,电阻R上的电功率是。
(1)求金属杆匀速时速度大小;
(2)若在时刻撤去拉力后,时刻R上的功率为时,求金属棒在时刻的加速度,以及-之间整个回路的焦耳热。
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如图,相距L=1m、电阻不计的平行光滑长金属导轨固定在绝缘水平面上,两导轨左端间接有阻值R=2Ω的电阻,导轨所在足够长区域内加上与导轨所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小B=1T。现有电阻r=1Ω,质量m=1kg的导体棒ab垂直导轨放置且接触良好,当导体棒ab以速度从边界MN进入磁场后。
(1)求棒ab刚进入磁场时的加速度大小;
(2)棒ab进入磁场一段距离后,速度大小变为6m/s,求从进入磁场到此时的过程中电阻R产生的焦耳热为多少.
(3)求棒ab最终停的位置.
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如图所示,两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨MN和PQ,一端接有阻值为R的电阻,处于方向竖直向下的匀强磁场中。在导轨上垂直导轨跨放质量为m的金属直杆,金属杆的电阻为r,金属杆与导轨接触良好、导轨足够长且电阻不计。金属杆在垂直于杆的水平恒力F作用下向右匀速运动时,电阻R上消耗的电功率为P,从某一时刻开始撤去水平恒力F去水平力后:
(1)当电阻R上消耗的功率为P/4时,金属杆的加速度大小和方向。
(2)电阻R上产生的焦耳热。
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如图所示,两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨MN和PQ,一端接有阻值为R的电阻,处于方向竖直向下的匀强磁场中。在导轨上垂直导轨跨放质量为m的金属直杆,金属杆的电阻为r,金属杆与导轨接触良好、导轨足够长且电阻不计。金属杆在垂直于杆的水平恒力F作用下向右匀速运动时,电阻R上消耗的电功率为P,从某一时刻开始撤去水平恒力F去水平力后:
(1)当电阻R上消耗的功率为P/4时,金属杆的加速度大小和方向。
(2)电阻R上产生的焦耳热。
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如图所示,两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨MN和PQ,一端接有阻值为R的电阻,处于方向竖直向下的匀强磁场中.在导轨上垂直导轨跨放质量为m的金属直杆,金属杆的电阻为r,金属杆与导轨接触良好,导轨足够长且电阻不计.金属杆在垂直于杆的水平恒力F作用下向右匀速运动时,电阻R上的消耗的电功率为P,从某一时刻开始撤去水平恒力F.求撤去水平力后:
⑴ 当电阻R上消耗的功率为时,金属杆的加速度大小和方向.
⑵ 求撤去F后直至金属杆静止的整个过程中电阻R上产生的焦耳热.
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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.a点电势高于b点电势
C.由图像可以得出B、L、R三者的关系式为
D.当恒力F=4N时,电阻R上消耗的最大电功率为24W
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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.a点电势低于b点电势
C.由图像可以得出B、L、R三者的关系式为
D.当恒力F=4N时,电阻R上消耗的最大电功率为18W
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如图甲所示,两根电阻不计的平行光滑金属导轨、固定于水平面内,导轨间距,一端与阻值的电阻相连.导轨间—侧存在一个方向与导轨平面垂直的磁场,磁感应强度沿方向均匀减小,可表示为.一根质量、电阻的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直.棒在外力作用下从处以初速度沿导轨向右运动.已知运动过程中电阻上消耗的功率不变.
()求金属棒在处时回路中的电流;
()求金属棒在处速度的大小;
()金属棒从运动到的过程中;
a.在图乙中画出金属棒所受安培力随变化的关系图线;
b.求外力所做的功.
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如图所示,两根相距L1的平行粗糙金属导轨固定在水平面上,导轨上分布着n 个宽度为d、间距为2d的匀强磁场区域,磁场方向垂直水平面向上。在导轨的左端连接一个阻值为R的电阻,导轨的左端距离第一个磁场区域L2的位置放有一根质量为m,长为L1,阻值为r的金属棒,导轨电阻及金属棒与导轨间的接触电阻均不计。某时刻起,金属棒在一水平向右的已知恒力F作用下由静止开始向右运动,已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。
(1)若金属棒能够匀速通过每个匀强磁场区域,求金属棒离开第2个匀强磁场区域时的速度v2的大小;
(2)在满足第(1)小题条件时,求第n个匀强磁场区域的磁感应强度Bn的大小;
(3)现保持恒力F不变,使每个磁场区域的磁感应强度均相同,发现金属棒通过每个磁场区域时电路中的电流变化规律完全相同,求金属棒从开始运动到通过第n个磁场区域的整个过程中左端电阻R上产生的焦耳热Q。
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两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨MN和PQ,一端接有阻值为R=4Ω的电阻,处于方向竖直向下的匀强磁场中.在导轨上垂直导轨跨放质量m=0.5kg的金属直杆,金属杆的电阻为r=1Ω,金属杆与导轨接触良好,导轨足够长且电阻不计.金属杆在垂直杆F=0.5N的水平恒力作用下向右匀速运动时,电阻R上的电功率是P=4W.
(1)求通过电阻R的电流的大小和方向;
(2)求金属杆的速度大小;
(3)某时刻撤去拉力,当电阻R上的电功率为时,金属杆的加速度大小、方向.
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