如图所示,光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的B=4T的匀强磁场中,两导轨间距为L=0.5m,轨道足够长。金属棒a和b的质量都为m=1kg,电阻Ra=Rb=1Ω。b棒静止于轨道水平部分,现将a棒从h=80cm高处自静止沿弧形轨道下滑,通过C点进入轨道的水平部分,已知两棒在运动过程中始终保持与导轨垂直,且两棒始终不相碰。求a、b两棒的最终速度,以及整个过程中b棒中产生的焦耳热(已知重力加速度g=10m/s2)。
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如图所示,光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的B=4T的匀强磁场中,两导轨间距为L=0.5m,轨道足够长。金属棒a和b的质量都为m=1kg,电阻Ra=Rb=1Ω。b棒静止于轨道水平部分,现将a棒从h=80cm高处自静止沿弧形轨道下滑,通过C点进入轨道的水平部分,已知两棒在运动过程中始终保持与导轨垂直,且两棒始终不相碰。求a、b两棒的最终速度,以及整个过程中b棒中产生的焦耳热(已知重力加速度g=10m/s2)。
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如图所示,光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的B=4T的匀强磁场中,两导轨间距为L=0.5m,轨道足够长。金属棒a和b的质量都为m=1kg,电阻Ra=Rb=1Ω。b棒静止于轨道水平部分,现将a棒从h=80cm高处自静止沿弧形轨道下滑,通过C点进入轨道的水平部分,已知两棒在运动过程中始终保持与导轨垂直,且两棒始终不相碰。求a、b两棒的最终速度,以及整个过程中b棒中产生的焦耳热(已知重力加速度g=10m/s2)。
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如图所示,光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的B=4T的匀强磁场中,两导轨间距为L=0.5m,轨道足够长。金属棒a和b的质量都为m=1kg,电阻Ra=Rb=1Ω。b棒静止于轨道水平部分,现将a棒从h=80cm高处自静止沿弧形轨道下滑,通过C点进入轨道的水平部分,已知两棒在运动过程中始终保持与导轨垂直,且两棒始终不相碰。求a、b两棒的最终速度,以及整个过程中b棒中产生的焦耳热(已知重力加速度g=10m/s2)。
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如图所示,光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=3T。两导轨间距为L=0.5m,轨道足够长。金属棒a和b的质量分别为ma=1kg,mb=0.5kg,电阻分别为Ω,
Ω。b棒静止于轨道水平部分,现将a棒从h=1.8 m高处自静止沿弧形轨道下滑,通过C点进入轨道的水平部分,已知两棒在运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好,两棒始终不相碰。(g取10m/s2)。求:
(1)a棒刚进入磁场时,b棒的加速度;
(2)从a棒进入磁场到a棒匀速的过程中,流过a棒的电荷量;
(3)从a棒进入磁场到a棒匀速的过程中,a棒中产生的焦耳热。
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如图所示,空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T.在匀强磁场区域内,有一对光滑平行金属导轨,处于同一水平面内,导轨足够长,导轨间距L=1m,电阻可忽略不计。质量均为m=lkg,电阻均为R=2.5Ω的金属导体棒MN和PQ垂直放置于导轨上,且与导轨接触良好。先将PQ暂时锁定,金属棒MN在垂直于棒的拉力F作用下,由静止开始以加速度a=0.4m/s2向右做匀加速直线运动,5s后保持拉力F的功率不变,直到棒以最大速度vm做匀速直线运动.
(1)求棒MN的最大速度vm;
(2)当棒MN达到最大速度vm时,解除PQ锁定,同时撤去拉力F,两棒最终均匀速运动.求解除PQ棒锁定后,到两棒最终匀速运动的过程中,电路中产生的总焦耳热.
(3)若PQ始终不解除锁定,当棒MN达到最大速度vm时,撤去拉力F,棒MN继续运动多远后停下来?(运算结果可用根式表示)
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(10分)如图所示,固定于水平桌面上足够长的两平行光滑导轨PQ、MN,其电阻不计,间距d=0.5m,P、M两端接有一只理想电压表,整个装置处于竖直向下的磁感应强度B0=0.2T的匀强磁场中,两金属棒L1、L2平行地搁在导轨上,其电阻均为r=0.1Ω,质量分别为M1=0.3kg和M2=0.5kg。固定棒L1,使L2在水平恒力F=0.8N的作用下,由静止开始运动。试求:
(1) 当电压表读数为U=0.2V时,棒L2的加速度为多大;
(2)棒L2能达到的最大速度vm.
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如图所示,固定于水平桌面上足够长的两平行光滑导轨PQ、MN,其电阻不计,间距d=0.5m,P、M两端接有一只理想电压表,整个装置处于竖直向下的磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中,两金属棒ab、cd垂直导轨放置,其电阻均为r=0.1Ω,质量均为m=0.5kg,与导轨接触良好。现固定棒ab,使cd在水平恒力F=0.8N的作用下,由静止开始做加速运动。求
(1)棒cd哪端电势高?
(2)当电压表读数为U=0.2V时,棒cd的加速度多大?
(3)棒cd能达到的最大速度vm。
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如图所示,两条平行金属导轨相距d=1m。光滑水平部分处在B1=1T竖直向下的匀强磁场,倾斜部分与水平面成37°角、动摩擦因数μ=0.5,有垂直于轨道平面向下B2=3T的匀强磁场。金属棒ab质量m1=0.2kg、电阻R1=1Ω,金属棒ef质量m2=0.5kg、电阻R2=2Ω.棒与导轨垂直且接触良好。t=0时ab棒在水平恒力F1的作用下由静止开始向右运动,ef棒在F2的作用下保持静止状态。当ab棒匀速运动时撤去力F2,金属棒ef恰好不向上滑动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.求:
(1)当金属棒ab匀速运动时,其速度为多大?
(2)求过程中ab棒最大加速度大小?
(3)金属棒ab从静止开始到匀速运动用时1.2s,此过程中金属棒ef产生的焦耳热为多少?
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如图(甲)所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距,电阻
,导轨上停放一质量
、电阻
的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度
的匀强磁场中,磁场方向竖直向下,现用一外力沿水平方向拉杆,使之由静止开始运动,若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图(乙)所示。
(1)试分析说明金属杆的运动情况;
(2)求第末外力F的瞬时功率。
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如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨、
固定在同一水平面上,两导轨间距
。导轨电阻忽略不计,其间连接有固定电阻
。导轨上停放一质量
、电阻
的金属杆
,整个装置处于磁感应强度
的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。用一外力
沿水平方向拉金属杆
,使之由静止开始做匀加速运动,电压传感器可将
两端的电压
即时采集并输入电脑,获得电压
随时间
变化的关系如图乙所示。
(1)计算加速度的大小;
(2)求第末外力
的瞬时功率;
(3)如果水平外力从静止开始拉动杆所做的功
,求金属杆上产生的焦耳热。
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