如图所示,两根相距为d的足够长的平行金属导轨位于水平xOy平面内,左端接有阻值为R的电阻,其他部分的电阻均不计。在x>0的一侧存在垂直xOy平面且方向竖直向下的磁场,磁感强度大小按B=kx规律变化(其中k是一大于零的常数)。一根质量为m的金属杆垂直跨搁在光滑的金属导轨上,两者接触良好。当t=0时直杆位于x=0处,其速度大小为v0,方向沿x轴正方向,在此后的过程中,始终有一个方向向左的变力F作用于金属杆,使金属杆的加速度大小恒为a,加速度方向一直沿x轴的负方向.求:
(1)金属杆向右运动至t0时刻时所在位置处的磁感应强度B的大小。
(2)闭合回路中感应电流持续的时间有多长?
(3)当金属杆的速度为时,闭合回路的感应电动势多大?此时作用于金属杆的外力F多大?
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如图所示,两根相距为的足够长的平行光滑金属导轨,位于水平的xOy平面内,一端接有阻值为的电阻.在的一侧存在垂直纸面向里的磁场,磁感应强度B只随x的增大而增大,且它们间的关系为,其中。一质量为m=0.5kg的金属杆与金属导轨垂直,可在导轨上滑动.当t=0时金属杆位于x=0处,速度为,方向沿x轴的正方向。在运动过程中,有一大小可调节的外力F作用于金属杆,使金属杆以恒定加速度沿x轴正方向匀加速直线运动。除电阻R以外其余电阻都可以忽略不计.求:当t=4s时施加于金属杆上的外力为多大。
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如图所示,两根相距为的足够长的平行光滑金属导轨,位于水平的xOy平面内,一端接有阻值为的电阻.在的一侧存在垂直纸面向里的磁场,磁感应强度B只随x的增大而增大,且它们间的关系为,其中。一质量为m=0.5kg的金属杆与金属导轨垂直,可在导轨上滑动.当t=0时金属杆位于x=0处,速度为,方向沿x轴的正方向。在运动过程中,有一大小可调节的外力F作用于金属杆,使金属杆以恒定加速度沿x轴正方向匀加速直线运动。除电阻R以外其余电阻都可以忽略不计.求:当t=4s时施加于金属杆上的外力为多大。
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如图所示,两根相距为d的足够长的平行金属导轨位于水平xOy平面内,左端接有阻值为R的电阻,其他部分的电阻均不计。在x>0的一侧存在垂直xOy平面且方向竖直向下的磁场,磁感强度大小按B=kx规律变化(其中k是一大于零的常数)。一根质量为m的金属杆垂直跨搁在光滑的金属导轨上,两者接触良好。当t=0时直杆位于x=0处,其速度大小为v0,方向沿x轴正方向,在此后的过程中,始终有一个方向向左的变力F作用于金属杆,使金属杆的加速度大小恒为a,加速度方向一直沿x轴的负方向.求:
(1)金属杆向右运动至t0时刻时所在位置处的磁感应强度B的大小。
(2)闭合回路中感应电流持续的时间有多长?
(3)当金属杆的速度为时,闭合回路的感应电动势多大?此时作用于金属杆的外力F多大?
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如图所示,两根相距为d的足够长的平行金属导轨位于水平xOy平面内,左端接有阻值为R的电阻,其他部分的电阻均不计。在x>0的一侧存在垂直xOy平面且方向竖直向下的稳定磁场,磁感强度大小按B=kx规律变化(其中k是一大于零的常数)。一根质量为m的金属杆垂直跨搁在光滑的金属导轨上,两者接触良好. 当t =0时直杆位于x=0处,其速度大小为v0,方向沿x轴正方向,在此后的过程中,始终有一个方向向左的变力F作用于金属杆,使金属杆的加速度大小恒为a,加速度方向一直沿x轴的负方向。求:
(1)闭合回路中感应电流持续的时间有多长?
(2)当金属杆沿x轴正方向运动的速度为时,闭合回路的感应电动势多大?此时作用于金属杆的外力F多大?
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如图所示,两根相距d=1m的足够长的光滑平行金属导轨位于xoy竖直面内,两金属导轨一端接有阻值为R=2Ω的电阻.在y>0的一侧存在垂直纸面的磁场,磁场大小沿x轴均匀分布,沿y轴大小按规律分布。一质量为m=0.05kg、阻值r=1Ω的金属直杆与金属导轨垂直,在导轨上滑动时接触良好,当t=0时位于y=0处,速度v0=4m/s,方向沿y轴的正方向。在运动过程中,有一大小可调节、方向为竖直向上的外力F作用于金属杆以保持金属杆的加速度恒定,大小为a,方向沿y轴的负方向.设导轨电阻忽略不计,空气阻力不计,重力加速度为g。求:
(1)当金属直杆的速度大小v=2m/s时金属直杆两端的电压;
(2)当时间分别为t=3s和t=5s时外力F的大小;
(3)R的最大电功率。
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如图(甲)所示,平行光滑金属导轨水平放置,两轨相距m,导轨一端与阻值Ω的电阻相连,导轨电阻不计.导轨一侧存在沿x方向均匀增大的恒定磁场,其方向垂直导轨平面向下,磁感应强度B随位置x变化如图(乙)所示.一根电阻不计的金属棒垂直置于导轨上,棒在外力作用下从处以初速度m/s沿导轨向右变速运动.已知金属棒在运动过程中受到的安培力大小不变.
(1)画出金属棒上的感应电流方向,并计算其受到的安培力大小;
(2)金属棒在m处的速度大小;
(3)金属棒从运动到m过程中,电阻R上产生的热量Q大小;
(4)金属棒从运动到m过程中,流过金属棒的电量q大小.
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如图(甲)所示,平行光滑金属导轨水平放置,两轨相距L="0.4" m,导轨一端与阻值R=0.3Ω的电阻相连,导轨电阻不计。导轨x>0一侧存在沿x方向均匀增大的恒定磁场,其方向与导轨平面垂直向下,磁感应强度B随位置x变化如图(乙)所示。一根质量m="0.2" kg、电阻r="0.1" Ω的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直,棒在外力F作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右变速运动,且金属棒在运动过程中受到的安培力大小不变。下列说法中正确的是( )
A. 金属棒向右做匀减速直线运动
B. 金属棒在x="1" m处的速度大小为0.5m/s
C. 金属棒从x=0运动到x=1m过程中,外力F所做的功为-0.175 J
D. 金属棒从x=0运动到x=2m过程中,流过金属棒的电量为2C
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