如图所示,MNPQ是用单位长度电阻为的均匀金属条制成的矩形闭合框,线框固定在倾角为的绝缘斜面上,NM长为L,MQ长为4L,有一磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过斜面。质量为m的金属杆ab在外力F作用下,以速度v匀速沿斜面向下滑过矩形框,滑行过程中ab始终平行于MN且与框良好接触,外力F始终沿斜面且垂直于ab,已知金属杆ab的单位长度电阻为2.1,不计杆与框的摩擦,重力加速度取g,将杆ab经过MN时的位移记为s=0,求:
(1)杆ab中感应电流I随位移s变化的关系式;
(2)杆ab发热功率的最小值;
(3)矩形框MNPQ上发热功率最大时ab杆的位移;
高三物理计算题中等难度题
如图所示,MNPQ是用单位长度电阻为的均匀金属条制成的矩形闭合框,线框固定在倾角为的绝缘斜面上,NM长为L,MQ长为4L,有一磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过斜面。质量为m的金属杆ab在外力F作用下,以速度v匀速沿斜面向下滑过矩形框,滑行过程中ab始终平行于MN且与框良好接触,外力F始终沿斜面且垂直于ab,已知金属杆ab的单位长度电阻为2.1,不计杆与框的摩擦,重力加速度取g,将杆ab经过MN时的位移记为s=0,求:
(1)杆ab中感应电流I随位移s变化的关系式;
(2)杆ab发热功率的最小值;
(3)矩形框MNPQ上发热功率最大时ab杆的位移;
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如图所示,MNPQ是用单位长度电阻为r0的均匀金属条制成的矩形闭合框,线框固定在倾角为θ的绝缘斜面上,MN长为L,MQ长为4L,有一磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过斜面。质量为m的金属杆ab在外力F作用下,以速度v匀速沿斜面向下滑过矩形框,滑行过程中ab始终平行于MN且与框良好接触,外力F始终沿斜面且垂直于ab。已知金属杆ab的单位长度电阻为2.1r0,不计杆与框的摩擦。重力加速度取g,将杆ab经过MN时的位移记为s=0,求:
(1)杆ab中感应电流I随位移s变化的关系式;
(2)杆ab发热功率的最小值;
(3)矩形框MNPQ上发热功率最大时ab杆的位移;
(4)杆ab在矩形框MNPQ上滑动过程中外力F的变化情况。
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如图所示,两条足够长的固定光滑平行金属导轨的倾角θ = 30°,间距L = 0.2m,电阻不计;矩形区域MNPQ内存在着方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小B = 1T的匀强磁场,PM边的长度x1 = 0.7m;将两根用长x2 = 0.2m的绝缘轻杆垂直固定的金属棒ab、ef放在导轨上,两棒质量均为m = 0.02kg,长度均为L,电阻均为R = 0.2Ω。棒从MN上方某处由静止释放后沿导轨下滑,棒ab刚进入MN处时恰好做匀速运动。两棒始终与导轨垂直且接触良好,取g = 10 m/s2。求:
(1)棒ab刚进入MN处时的速度大小υ1;
(2)棒ab在磁场中的运动时间t。
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如图所示,两条足够长的固定平行金属导轨的倾角θ = 37°,间距d = 0.2m,电阻不计;矩形区域MNPQ内存在着方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小B = 0.5T的匀强磁场,PM边的长度L1 = 0.64m;将两根用长L2 = 0.2m的绝缘轻杆垂直固定的金属棒ab、ef放在导轨上,两棒质量均为m = 0.05kg,长度均为d,电阻均为R = 0.05Ω,与导轨间的动摩擦因数μ = 0.5。棒从MN上方某处由静止释放后沿导轨下滑,棒ab刚进入MN处时恰好做匀速运动。两棒始终与导轨垂直且接触良好,取g = 10 m/s2,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8。求:
(1)棒ab刚进入MN处时的速度大小υ1;
(2)棒ab在磁场中的运动时间t。
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如图所示,两条足够长的固定平行金属导轨的倾角θ = 37°,间距d = 0.2m,电阻不计;矩形区域MNPQ内存在着方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小B = 0.5T的匀强磁场,PM边的长度L1 = 0.64m;将两根用长L2 = 0.2m的绝缘轻杆垂直固定的金属棒ab、ef放在导轨上,两棒质量均为m = 0.05kg,长度均为d,电阻均为R = 0.05Ω,与导轨间的动摩擦因数μ = 0.5。棒从MN上方某处由静止释放后沿导轨下滑,棒ab刚进入MN处时恰好做匀速运动。两棒始终与导轨垂直且接触良好,取g = 10 m/s2,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8。求:
(1)棒ab刚进入MN处时的速度大小υ1;
(2)棒ab在磁场中的运动时间t。
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如图所示,两条足够长的固定平行金属导轨的倾角θ = 37°,间距d = 0.2m,电阻不计;矩形区域MNPQ内存在着方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小B = 0.5T的匀强磁场,PM边的长度L1 = 0.64m;将两根用长L2 = 0.2m的绝缘轻杆垂直固定的金属棒ab、ef放在导轨上,两棒质量均为m = 0.05kg,长度均为d,电阻均为R = 0.05Ω,与导轨间的动摩擦因数μ = 0.5.棒从MN上方某处由静止释放后沿导轨下滑,棒ab刚进入MN处时恰好做匀速运动.两棒始终与导轨垂直且接触良好,取g = 10 m/s2,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8.求:
(1)棒ab刚进入MN处时的速度大小υ1;
(2)棒ab在磁场中的运动时间t.
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如图所示,两根足够长光滑平行金属导轨MN、PQ固定在倾角的绝缘斜面上,两导轨间距为,M、P两点间接有阻值为的电阻。整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下。一根质量为的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,ab在导轨之间的电阻是,电路中其余电阻不计。金属杆ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨,且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知重力加速度取。求:
(1)金属杆ab沿导轨向下运动时的最大速度v以及此时杆中电流方向:
(2)若金属杆由静止释放至达到最大速度的过程中,电阻R上产生的焦耳热总共为,则流过电阻R的总电荷量q为多少;
(3)金属杆由静止释放至达到最大速度的过程中,经历的时间t。
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如图,两固定的绝缘斜面倾角均为θ,上沿相连.两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(仅标出c端)长度均为L,质量分别为2m和m;用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca,并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上,使两金属棒水平.右斜面上存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上.已知两根导线刚好不在磁场中,回路电阻为R,两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g.已知金属棒ab匀速下滑.求:
(1)作用在金属棒ab上的安培力的大小;
(2)金属棒运动速度的大小.
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如图,两固定的绝缘斜面倾角均为θ,上沿相连.两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(仅标出c端)长度均为L,质量分别为2m和m;用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca,并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上,使两金属棒水平.右斜面上存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上.已知两根导线刚好不在磁场中,回路电阻为R,两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g.已知金属棒ab匀速下滑.求:
(1)作用在金属棒ab上的安培力的大小;
(2)金属棒运动速度的大小.
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如图,两固定的绝缘斜面倾角均为θ,上沿相连.两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(仅标出c端)长度均为L,质量分别为2m和m;用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca,并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上,使两金属棒水平.右斜面上存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上.已知两根导线刚好不在磁场中,回路电阻为R,两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g.已知金属棒ab匀速下滑.求:
(1)作用在金属棒ab上的安培力的大小;
(2)金属棒运动速度的大小.
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