如图所示,ab、cd为两根相距l=2m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,质量m=2kg的导体棒垂直导轨静止放置,与导轨间的动摩擦因数μ=0.2.在t=0时导体棒中通入I=9A的电流,t=0.4s时撤去电流,整个过程中导体棒能滑行的最大距离x=0.45m,导体棒运动过程中始终与导轨垂直,,求:
(1)导体棒的最大速度;
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小B。
高二物理解答题中等难度题
如图所示,ab、cd为两根相距l=2m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,质量m=2kg的导体棒垂直导轨静止放置,与导轨间的动摩擦因数μ=0.2.在t=0时导体棒中通入I=9A的电流,t=0.4s时撤去电流,整个过程中导体棒能滑行的最大距离x=0.45m,导体棒运动过程中始终与导轨垂直,,求:
(1)导体棒的最大速度;
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小B。
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如图,ab、cd为两根相距2m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,质量为0.12 kg的金属棒MN垂直导轨放置,当金属棒中通以0.5 A的电流时,棒沿导轨向右做匀速运动;当棒中电流增大到0.8 A时,棒能获得向右的大小为2 m/s2的加速度。求:
(1)金属棒中的电流方向;
(2)磁感应强度的大小。
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(14分)如图所示,两足够长的光滑固定金属导轨水平放置,相距为, 一理想电流表A与两导轨相连,匀强磁场方向与导轨平面垂直,且竖直向下。一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场左边界处由静止开始在水平恒力作用下向右运动。导体棒进入磁场后,流经理想电流表的电流逐渐减小,最终稳定为。整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终与导轨保持垂直,不计导轨的电阻。求:
(1)该磁场磁感应强度的大小B;
(2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小;
(3)流经电流表电流的最大值。
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如图所示,两根相距为L的光滑平行直导轨水平放置,R为固定电阻,导轨电阻不计,金属杆MN垂直于导轨放置,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,t=0时刻,金属棒在水平拉力F作用下,由静止开始沿导轨向右加速运动,金属棒的v-t图象如图乙所示。下列关于外力F、 导体棒切割磁感线产生的电动势e、通过R的电流i、通过棒的电荷量q随时间变化的图象中正确的是
A. B.
C. D.
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(10分)如图所示,ab、cd为两根相距2m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,当质量为3.6kg的金属棒MN中通以5A的电流时,棒沿导轨作匀速运动;当棒中电流增加到8A时,棒能获得2m/s2的加速度,求匀强磁场的磁感强度的大小。
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(10分)如图,两足够长的光滑平行金属导轨竖直放置,相距为L,一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直,一质量为m的导体棒在距离磁场上边界h处由静止释放,导体棒进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I。整个运动过程中导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,导体棒在此电路中的有效电阻为R,不计导轨的电阻。求:
(1)磁感应强度的大小B;
(2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小v;
(3)流经电流表电流的最大值Im。
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如图所示,足够长的相距为L=1m的平行金属导轨MN、PQ放置在水平面内,匀强磁场竖直向下覆盖轨道平面,磁感应强度B=2T,在轨道上平行横放两根金属导体棒a、b,使之与导轨构成矩形回路,每根金属棒的质量均为1kg,电阻均为R=1Ω,导轨电阻可忽略,棒与导轨无摩擦,且不计重力和电磁辐射。开始时导体棒a静止,导体棒b具有向右的初速度v0=4m/s,求:
(1)a、b最终的速度;
(2)b上产生的热量;
(3)两根金属棒之间距离增加量的最大值。
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如图所示,ab、cd为两根相距2m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,金属棒质量为3.6kg。当金属棒MN中通以5A的电流时,棒MN沿导轨做匀速直线运动,当金属棒中电流增大到8A时,棒MN能获得2m/s2的加速度,求匀强磁场的磁感应强度的大小。
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