如图所示,MN、PQ是两根竖直放置的间距为L的足够长的光滑平行金属导轨,虚线以上有垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ,虚线以下有垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ,两磁场区域的磁感应强度均为B.金属棒ab质量为M,电阻为R,静止放在Ⅰ中导轨上的水平突起上;金属棒cd质量为m,电阻也为R.让cd在Ⅱ中某处无初速度释放,当cd下落距离为h时,ab恰好对突起没有压力.已知两根金属棒始终水平且与金属导轨接触良好,金属导轨的电阻不计,重力加速度为g.求:
(1)当cd下落距离为h时,通过ab的电流I.
(2)当cd下落距离为h时,cd的速度大小v.
(3)从cd释放到下落距离为h的过程中,ab上产生的焦耳热Qab.(结果用B、L、M、m、R、h、g表示)
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如图所示,MN、PQ是两根竖直放置的间距为L的足够长的光滑平行金属导轨,虚线以上有垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ,虚线以下有垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ,两磁场区域的磁感应强度均为B.金属棒ab质量为M,电阻为R,静止放在Ⅰ中导轨上的水平突起上;金属棒cd质量为m,电阻也为R.让cd在Ⅱ中某处无初速度释放,当cd下落距离为h时,ab恰好对突起没有压力.已知两根金属棒始终水平且与金属导轨接触良好,金属导轨的电阻不计,重力加速度为g.求:
(1)当cd下落距离为h时,通过ab的电流I.
(2)当cd下落距离为h时,cd的速度大小v.
(3)从cd释放到下落距离为h的过程中,ab上产生的焦耳热Qab.(结果用B、L、M、m、R、h、g表示)
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如图甲所示,两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1 m,两导轨的上端间接有电阻,阻值R=2Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面向里的匀强磁场,磁场磁感应强度为2 T,现将质量m=0.1 kg、电阻不计的金属杆ab,从OO′上方某处由静止释放,金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触,且始终保持水平,不计导轨的电阻.已知金属杆下落0.3 m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示.求:
(1)金属杆刚进入磁场时速度多大?
(2)下落了0.3 m时速度为多大?
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如图所示,两根光滑、平行且足够长的导电导轨竖直放置,间距,上端连一阻值的电阻,处于水平方向垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度,金属棒阻值.金属棒沿导轨匀速下滑时,R中消耗的功率为,求棒匀速运动时的速度大小.
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如图甲所示,两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1.0m,两导轨的上端接有阻值R=2.0Ω的电阻。虚线OO′下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场,磁场磁感应强度为B=2.0T。现将质量m=0.10kg、电阻不计的金属杆ab,从OO′上方某处由静止释放,金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触,且始终保持水平,不计导轨的电阻。已知金属杆下落h=0.30m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示(g取10m/s2)。求:
(1)金属杆刚进入磁场时的速度v0为多大?
(2)金属杆下落了h=0.30m时的速度v为多大?
(3)金属杆下落h=0.30m的过程中,在电阻R上产生的热量Q为多少?
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如图所示,竖直放置的间距为米的两平行光滑导轨,上端连接一个阻值为的电阻,在导轨的MN位置以下有垂直纸面向里的磁场,在MN处的磁感应强度为,在MN下方的磁场沿Y轴方向磁感应强度均匀减少,在MN下方1米处的磁感应强度刚好为零。现有一质量为1 kg,电阻也是的金属棒,从距离MN为米的上方紧贴导轨自由下落,然后进入磁场区域继续下落相同高度h的过程中,能使得电阻R上的电功率保持不变不计一切摩擦求:
(1)电阻R上的电功率;
(2)从MN位置再下降h时,金属棒的速度v;
(3)从MN位置再下降h所用的时间t.
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如图所示.竖直放置的间距为L=1m的两平行光滑导轨,上端连接一个阻值为R=1Ω的电阻,在导轨的MN位置以下有垂直纸面向里的磁场,在MN处的磁感应强度为B0=1T,在MN下方的磁场沿Y轴方向磁感应强度均匀减少,在MN下方1m处的磁感应强度刚好为零.现有一质量为1kg,电阻也是R=1Ω的金属棒,从距离MN为h=0.2m的上方紧贴导轨自由下落,然后进入磁场区域继续下落相同高度h的过程中,能使得电阻R上的电功率保持不变(不计一切摩擦)求(g=10m/s2):
(1)电阻R上的电功率;
(2)从MN位置再下降h时,金属棒的速度v;
(3)从MN位置再下降h所用的时间t.
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相距的足够长金属导轨竖直放置,质量为的光滑金属棒通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,金属棒水平固定在金属导轨上,如图甲所示,虚线上方磁场方向垂直纸面向里,虚线下方磁场方式竖直向下,两处磁场感应强度大小相等,、两棒的电阻均为,导轨电阻不计,棒在方向竖直向上大小按图乙所示规律变化的外力F作用下从静止开始,沿导轨匀加速运动,取,
求:(1)在运动过程中,棒中的电流方向?棒受到的安培力方向?
(2)求出棒加速度大小和磁感应强度B的大小?
(3)从到,金属棒的机械能变化了多少?
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如图(甲)所示,AB、CD是间距为L=1m的足够长的光滑平行金属导轨,导轨平面与水平面夹角为α,在虚线下方的导轨平面内存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场,导轨电阻不计,长为1m的导体棒ab垂直放置在导轨上,导体棒电阻R=1Ω;AB、CD右侧连接一电路,已知灯泡L的规格是“3V,3W”,定值电阻R1=10Ω,R2=15Ω。在t=0时,将导体棒ab从某一高度由静止释放,导体棒的速度—时间图像如图(乙)所示,其中OP段是直线,PM段是曲线。若导体棒沿导轨下滑12.5m时,导体棒达到最大速度,并且此时灯泡L已正常发光,假设灯泡的电阻恒定不变,重力加速度g=10m/s2,试求:
(1)导轨平面与水平面的夹角α;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小B0;
(3)从导体棒静止释放到速度达到最大的过程中,通过电阻R1的电荷量。
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如图所示,平行金属导轨竖直放置,导轨间距离为L,仅在虚线MN以下的空间存在着匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场方向垂直导轨面向里,导轨上端跨接一定值电阻R,质量为m的金属棒两端各套在导轨上并可在导轨上无摩擦滑动,导轨和金属棒的电阻不计,将金属棒从导轨O处由静止释放,刚进入磁场时速度为v,到达磁场中P处时金属棒开始做匀速直线运动,O点和P点到MN的距离相等,求:
(1)求金属棒刚进入在磁场时所受安培力F1的大小;
(2)求金属棒运动到P处的过程中,电阻上共产生多少热量?
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