如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距lm,导轨平面与水平面成θ=37°角,上端连接阻值为R=2Ω的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度B=0.4T。质量为0.2kg、电阻为1Ω的金属棒ab,以初速度v0从导轨底端向上滑行,金属棒ab在安培力和一平行与导轨平面的外力F的共同作用下做匀变速直线运动,加速度大小为a=3m/s2、方向和初速度方向相反,在金属棒运动过程中,电阻R消耗的最大功率为1.28W。设金属棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25。(g=10 m/s2,sin37°=0.6, cos37°=0.8)
求:
(1)金属棒产生的感应电动势的最大值
(2)金属棒初速度v0的大小
(3)当金属棒速度的大小为初速度一半时施加在金属棒上外力F的大小和方向
(4)请画出金属棒在整个运动过程中外力F随时间t变化所对应的图线
高三物理计算题中等难度题
(10分) 如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m, 导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;
(3)在上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向.
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如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻消耗的功率为,求该速度的大小;
(3)在上问中,若=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向.
(g取10rn/s2,sin37°=0.6, cos37°=0.8)
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如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距lm, 导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;
(3)在上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向.
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