如图甲所示:MN、PQ是相距d=l m的足够长平行光滑金属导轨,导轨平面与水平面成某一夹角,导轨电阻不计;长也为1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,ab的质量m=0.1 kg、电阻R=lΩ;MN、PQ的上端连接右侧电路,电路中R2为一电阻箱;已知灯泡电阻RL=3Ω,定值电阻R1=7Ω,调节电阻箱使R2 =6Ω,重力加速度g=10 m/s2。现断开开关S,在t=0时刻由静止释放ab,在t=0.5 s时刻闭合S,同时加上分布于整个导轨所在区域的匀强磁场,磁场方向垂直于导轨平面斜向上;图乙所示为ab的速度随时间变化图像。
(1)求斜面倾角a及磁感应强度B的大小;
(2)ab由静止下滑x=50 m(此前已达到最大速度)的过程中,求整个电路产生的电热;
(3)若只改变电阻箱R2的值。当R2为何值时,ab匀速下滑中R2消耗的功率最大?消耗的最大功率为多少?
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如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨、
相距为
,导轨平面与水平面夹角为
,导轨电阻不计.磁感应强度为
的匀强磁场垂直导轨平面斜向上,长为
的金属棒
垂直于
、
放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为
、电阻为
.两金属导轨的上端连接右侧电路,电路中
为一电阻箱,已知灯泡的电阻
,定值电阻
,调节电阻箱使
,重力加速度为
,闭合开关
,现将金属棒由静止释放,求:
()金属棒下滑的最大速度
.
()当金属棒下滑距离为
时速度恰好达到最大,则金属棒由静止开始下滑
的过程中,整个电路产生的电热.
()改变电阻箱
的值,当
为何值时,金属棒达到匀速下滑时
消耗的功率最大.
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如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角=30°,导轨上端跨接一定值电阻R,导轨电阻不计.整个装置处于方向垂直斜面向上的匀强磁场中,长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上,且与导轨保持电接触良好,金属棒的质量为m、电阻为r,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,当金属棒沿导轨下滑距离为s时,速度达到最大值vm.求:
⑴金属棒开始运动时的加速度大小;
⑵匀强磁场的磁感应强度大小;
⑶金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中,电阻R上产生的电热.
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如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角=30°,导轨上端跨接一定值电阻R,导轨电阻不计.整个装置处于方向垂直斜面向上的匀强磁场中,长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上,且与导轨保持电接触良好,金属棒的质量为m、电阻为r,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,当金属棒沿导轨下滑距离为s时,速度达到最大值vm.求:
⑴金属棒开始运动时的加速度大小;
⑵匀强磁场的磁感应强度大小;
⑶金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中,电阻R上产生的电热.
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如图所示,质量m=0.1kg、长L=1m、电阻R1=1Ω的导体棒,垂直导轨放置在相距1m的两足够长平行光滑金属导轨上。导体棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,导轨平面与水平面夹角θ=45°,磁感应强度大小B=1T的匀强磁场竖直向上。两金属导轨的上端连接一定值电阻R2=2Ω。现将导体棒由静止释放,导体棒从开始运动到刚好匀速运动的整个过程中,导体棒下降的高H=1.2m,g=10m/s2。求:
(1)导体棒下滑的最大速率vm;
(2)导体棒从开始到刚达到最大速度的过程中,通过导体棒某一横截面的电荷量q;
(3)导体棒从开始到刚达到最大速度的过程中,导体棒产生的热量Q。
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如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L=1m,导轨平面与水平面夹角=30°,导轨电阻不计.磁感应强度为B=1.0T的匀强磁场垂直导轨平面斜向下,金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m=0.01kg、电阻不计.定值电阻R1=30Ω,电阻箱电阻调到R2=120Ω,电容C=0.01F,取重力加速度g=10m/s2.现将金属棒由静止释放.
(1) 在开关接到1的情况下,求金属棒下滑的最大速度.
(2) 在开关接到1的情况下,当R2调至30Ω后且金属棒稳定下滑时,R2消耗的功率为多少?
(3) 在开关接到2的情况下,求经过时间t=2.0s时金属棒的速度.
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如图(1)所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为0.8m,导轨平面与水平面夹角为α,导轨电阻不计.有一个匀强磁场垂直导轨平面斜向上,长为1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨电接触良好,金属棒的质量为0.1kg、与导轨接触端间电阻为1Ω.两金属导轨的上端连接右端电路,电路中R2为一电阻箱.已知灯泡的电阻RL=4Ω,定值电阻R1=2Ω,调节电阻箱使R2=12Ω,重力加速度g=10m/s2.将电键S打开,金属棒由静止释放,1s后闭合电键,如图(2)所示为金属棒的速度随时间变化的图象.求:
(1)斜面倾角α及磁感应强度B的大小;
(2)若金属棒下滑距离为60m时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始下滑100m的过程中,整个电路产生的电热;
(3)改变电阻箱R2的值,当R2为何值时,金属棒匀速下滑时R2消耗的功率最大;消耗的最大功率为多少?
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如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角α=30°,导轨上端跨接一定值电阻R,导轨电阻不计.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上,且与导轨保持电接触良好,金属棒的质量为m、电阻为r,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,当金属棒沿导轨下滑距离为s时,速度达到最大值vm.求:
(1)金属棒开始运动时的加速度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中,电阻R上产生的电热.
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如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角α=30°,导轨上端跨接一定值电阻R,导轨电阻不计.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上,且与导轨保持电接触良好,金属棒的质量为m、电阻为r,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,当金属棒沿导轨下滑距离为s时,速度达到最大值vm.求:
(1)金属棒开始运动时的加速度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中,电阻R上产生的电热.
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如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角α=30°,导轨上端跨接一定值电阻R,导轨电阻不计.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上,且与导轨保持电接触良好,金属棒的质量为m、电阻为r,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,当金属棒沿导轨下滑距离为s时,速度达到最大值vm.求:
(1)金属棒开始运动时的加速度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中,电阻R上产生的电热.
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