如图甲所示,在水平面上固定宽为L=1m、足够长的光滑平行金属导轨,左端接有R=0.5Ω的定值电阻,在垂直导轨且距导轨左端 d=2.5m处有阻值 r=0.5Ω、质量 m=2kg 的光滑导体棒,导轨其余部分电阻不计.磁场垂直于导轨所在平面,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示.第1s内导体棒在拉力F作用下始终处于静止状态.1s后,拉力F保持与第1s末相同,导体棒从静止直至刚好达到最大速度过程中,拉力F做功为W=11.25J.求:
(1)第1s末感应电流的大小;
(2)第1s末拉力的大小及方向;
(3)1s后导体棒从静止直至刚好达到最大速度过程中,电阻R上产生的焦耳热.
高三物理计算题中等难度题
如图甲所示,在水平面上固定宽为L=1m、足够长的光滑平行金属导轨,左端接有R=0.5Ω的定值电阻,在垂直导轨且距导轨左端 d=2.5m处有阻值 r=0.5Ω、质量 m=2kg 的光滑导体棒,导轨其余部分电阻不计.磁场垂直于导轨所在平面,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示.第1s内导体棒在拉力F作用下始终处于静止状态.1s后,拉力F保持与第1s末相同,导体棒从静止直至刚好达到最大速度过程中,拉力F做功为W=11.25J.求:
(1)第1s末感应电流的大小;
(2)第1s末拉力的大小及方向;
(3)1s后导体棒从静止直至刚好达到最大速度过程中,电阻R上产生的焦耳热.
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(16分)如图,两根相距l=1m平行光滑长金属导轨电阻不计,被固定在绝缘水平面上,两导轨左端接有R=2Ω的电阻,导轨所在区域内加上与导轨垂直、方向相反的磁场,磁场宽度d相同且为0.6m,磁感应强度大小B1=T、B2=0.8T。现有电阻r=1Ω的导体棒ab垂直导轨放置且接触良好,当导体棒ab以m/s从边界MN进入磁场后始终作匀速运动,求:
⑴导体棒ab进入磁场B1时拉力的功率;
⑵导体棒ab经过任意一个B2区域过程中通过电阻R的电量;
⑶导体棒ab匀速运动过程中电阻R两端的电压有效值。
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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,导轨所在区域内加上与导轨所在平面垂直、方向相反的匀强磁场,磁场宽度d均为0.6m,磁感应强度大小B1=T、B2=0.8T。现有电阻r=1Ω的导体棒ab垂直导轨放置且接触良好,当导体棒ab从边界MN进入磁场后始终以速度m/s作匀速运动,求:
⑴棒ab在磁场B1中时克服安培力做功的功率;
⑵棒ab经过任意一个磁场B2区域过程中通过电阻R的电量;
⑶棒ab在磁场中匀速运动时电阻R两端电压的有效值。
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如图所示,两根光滑平行金属导轨MN和PQ固定在水平面上,左端接有阻值R=4Ω的电阻,处于方向竖直向下的匀强磁场(磁场足够大)中.在导轨所在平面内,垂直于导轨放一质量m=0.5kg的金属杆,接在导轨间的金属杆电阻r=1Ω,金属杆与导轨接触良好,导轨足够长且电阻不计.平面内恒力F=0.5N垂直作用于金属杆上,金属杆沿导轨方向向右做匀速运动,此时电阻R上的电功率P=4W.求:
(1)通过电阻R的电流的大小和方向;
(2)金属杆向右匀速运动时的速度大小.
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如图所示,足够长的平行光滑导轨固定在水平面上,导轨间距为L=1m,其右端连接有定值电阻R=2Ω,整个装置处于垂直导轨平面磁感应强度B=1T的匀强磁场中.一质量m=2kg的金属棒在恒定的水平拉力F=10N的作用下,在导轨上由静止开始向左运动,运动中金属棒始终与导轨垂直.导轨及金属棒的电阻不计,下列说法正确的是( )
A.产生的感应电流方向在金属棒中由a指向b
B.金属棒向左做先加速后减速运动直到静止
C.金属棒的最大加速度为5m/s2
D.水平拉力的最大功率为200W
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两根固定在水平面上的足够长的平行金属导轨,MN左侧粗糙,摩擦因数为,MN右侧光滑,导轨电阻不计,左端接有阻值为的电阻。匀强磁场垂直导轨平面向里,磁感应强度未知。质量为,电阻的金属棒放置在导轨粗糙部分,与导轨垂直且接触良好。现用的水平恒力拉着金属棒在MN左侧轨道上以速度向右做匀速运动,此时电阻R上消耗的电功率是,重力加速度取g=10m/s2
(1)求金属杆在MN左侧轨道上匀速运动时速度的大小以及拉力的功率P0
(2)当金属棒运动到MN时,立即调整水平拉力F的大小,保持其在MN左端运动时的功率P0不变,经过=1s时间金属棒已经达到稳定速度v,求金属棒的稳定速度v以及该t=1s时间内电阻R上产生的焦耳热
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如图所示,足够长的平行光滑导轨固定在水平面上,导轨间距为L=1m,其右端连接着有定值电阻R=2Ω,整个装置处于垂直导轨平面磁感应强度B=1T的匀强磁场中,一质量m=2kg的金属棒在恒定的水平拉力F=10N的作用下,在导轨上由静止开始向左运动,运动中金属棒始终与导轨垂直,导轨以及金属棒的电阻不计,下列说法正确的是
A.产生的感应电流方向在金属棒中由a指向b
B.金属棒向左做先加速后减速运动直到静止
C.金属棒的最大加速度为
D.水平拉力的最大功率为200W
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