如图甲所示,一个足够长的U形金属管导轨NMPQ固定在水平面内,MN、PQ两导轨间的宽度为L=0.50 m.一根质量为m=0.50 kg的均匀金属棒ab横跨在导轨上且接触良好,abMP恰好围成一个正方形.该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节、竖直向上的匀强磁场中,ab棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为Fm=1.0 N,ab棒的电阻为R=0.10 Ω,其他各部分电阻均不计。开始时,磁感应强度B0=0.50 T。
(1)若从某时刻(t=0)开始,调节磁感应强度的大小,使其以=0.20 T/s的变化率均匀增加,求经过多长时间ab棒开始滑动.此时通过ab棒的电流大小和方向如何?
(2)若保持磁感应强度B0的大小不变,从t=0时刻开始,给ab棒施加一个水平向右的拉力,使它以a=4.0 m/s2的加速度匀加速运动,推导出此拉力FT的大小随时间t变化的函数表达式,并在图乙所示的坐标图上作出拉力FT随时间t变化的FT-t图线。
高二物理计算题简单题
如图甲所示,一个足够长的U形金属管导轨NMPQ固定在水平面内,MN、PQ两导轨间的宽度为L=0.50 m.一根质量为m=0.50 kg的均匀金属棒ab横跨在导轨上且接触良好,abMP恰好围成一个正方形.该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节、竖直向上的匀强磁场中,ab棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为Fm=1.0 N,ab棒的电阻为R=0.10 Ω,其他各部分电阻均不计。开始时,磁感应强度B0=0.50 T。
(1)若从某时刻(t=0)开始,调节磁感应强度的大小,使其以=0.20 T/s的变化率均匀增加,求经过多长时间ab棒开始滑动.此时通过ab棒的电流大小和方向如何?
(2)若保持磁感应强度B0的大小不变,从t=0时刻开始,给ab棒施加一个水平向右的拉力,使它以a=4.0 m/s2的加速度匀加速运动,推导出此拉力FT的大小随时间t变化的函数表达式,并在图乙所示的坐标图上作出拉力FT随时间t变化的FT-t图线。
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如图所示,一个足够长的“U”形金属导轨NMPQ固定在水平面内,导轨间距L=0.50 m,一根质量为m=0.50 kg的匀质金属棒ab横跨在导轨上且接触良好,abMP恰好围成一个正方形.该导轨平面处在磁感应强度方向竖直向上、大小可以随时间变化的匀强磁场中,ab棒与导轨间的滑动摩擦力为Ff=1.0 N(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),棒的电阻为R=0.10 Ω,其它电阻均不计.开始时,磁感应强度B0=0.50 T.
(1)若从t=0时开始,调节磁感应强度的大小,使其以=0.40 T/s的变化率均匀增加,求经过多长时间ab棒开始滑动;
(2)若保持磁感应强度B0的大小不变,从t=0时刻开始,给ab棒施加一个与之垂直且水平向右的拉力F,使棒从静止开始运动,其大小随时间变化的函数表达式为F=(3+2.5t)N,求此棒的加速度大小.
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如图所示,一个足够长的“U”形金属导轨NMPQ固定在水平面内,导轨间距L=0.50 m,一根质量为m=0.50 kg的匀质金属棒ab横跨在导轨上且接触良好,abMP恰好围成一个正方形.该导轨平面处在磁感应强度方向竖直向上、大小可以随时间变化的匀强磁场中,ab棒与导轨间的滑动摩擦力为Ff=1.0 N(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),棒的电阻为R=0.10 Ω,其它电阻均不计.开始时,磁感应强度B0=0.50 T.
(1)若从t=0时开始,调节磁感应强度的大小,使其以=0.40 T/s的变化率均匀增加,求经过多长时间ab棒开始滑动;
(2)若保持磁感应强度B0的大小不变,从t=0时刻开始,给ab棒施加一个与之垂直且水平向右的拉力F,使棒从静止开始运动,其大小随时间变化的函数表达式为F=(3+2.5t)N,求此棒的加速度大小.
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如图所示,一个足够长的“U”形金属导轨NMPQ固定在水平面内,导轨间距L=0.50 m,一根质量为m=0.50 kg的匀质金属棒ab横跨在导轨上且接触良好,abMP恰好围成一个正方形.该导轨平面处在磁感应强度方向竖直向上、大小可以随时间变化的匀强磁场中,ab棒与导轨间的滑动摩擦力为Ff=1.0 N(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),棒的电阻为R=0.10 Ω,其它电阻均不计.开始时,磁感应强度B0=0.50 T.
(1)若从t=0时开始,调节磁感应强度的大小,使其以=0.40 T/s的变化率均匀增加,求经过多长时间ab棒开始滑动;
(2)若保持磁感应强度B0的大小不变,从t=0时刻开始,给ab棒施加一个与之垂直且水平向右的拉力F,使棒从静止开始运动,其大小随时间变化的函数表达式为F=(3+2.5t)N,求此棒的加速度大小.
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水平面上有电阻不计的U形金属导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨放一根质量为m、接入电阻为R的金属棒ab,并加一个范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ,且斜指向右上方,如图所示.重力加速度为g,求:
(1)当ab棒静止时,ab棒受到的支持力和摩擦力各为多少;
(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的最小值及其方向.
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电阻不计的U形导轨NMPQ固定在水平面上,NM、PQ之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E,内阻为R的电源,一根金属棒ab垂直于导轨放置,金属棒ab的质量为 m接入电路的电阻为4R,现加一个范围足够大的匀强磁场,磁感强度大小为B,方向垂直于ab棒且于水平面夹角为θ=37°,如图所示,ab棒跟导轨之间的动摩擦因数为μ=0.5,假设ab棒受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知,求:
(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?
(2)若保持磁场方向不变,改变磁感应强度的大小,则要使ab棒发生滑动,磁感应强度的大小至少为多少?
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电阻不计的U形导轨NMPQ固定在水平面上,NM、PQ之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E,内阻为R的电源,一根金属棒ab垂直于导轨放置,金属棒ab的质量为 m接入电路的电阻为4R,现加一个范围足够大的匀强磁场,磁感强度大小为B,方向垂直于ab棒且于水平面夹角为θ=37°,如图所示,ab棒跟导轨之间的动摩擦因数为μ=0.5,假设ab棒受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知,求:
(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?
(2)若保持磁场方向不变,改变磁感应强度的大小,则要使ab棒发生滑动,磁感应强度的大小至少为多少?
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如图所示,宽度为L=0.20 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B="0.50" T。一根质量为m=10g的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,运动速度v="10" m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求:
(1)在闭合回路中产生的感应电流的大小;
(2)作用在导体棒上的拉力的大小;
(3)当导体棒移动30cm时撤去拉力,求整个过程中电阻R上产生的热量。
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