如图甲所示,两电阻不计的平行光滑金属导轨倾斜放置,倾角=37°,导轨间距d=0.4m,下端接有定值电阻R0=4Ω,在导轨的CDEF矩形区域内存在垂直于导轨向上的匀强磁场,xDE=5m,该匀强磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示,现将一金属棒在导轨上端由静止释放,金属棒电阻R=1Ω,经t=1s金属棒运动到EF位置并开始做匀速运动,取g=10m/s2,sin37°=0.6,求:
(1)0〜1s和1〜2s时间内通过金属棒中的电流分別为多大;
(2)金属棒的质量及0〜2s时间内金属棒中产生的热量。
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如图甲所示,两电阻不计的平行光滑金属导轨倾斜放置,倾角=37°,导轨间距d=0.4m,下端接有定值电阻R0=4Ω,在导轨的CDEF矩形区域内存在垂直于导轨向上的匀强磁场,xDE=5m,该匀强磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示,现将一金属棒在导轨上端由静止释放,金属棒电阻R=1Ω,经t=1s金属棒运动到EF位置并开始做匀速运动,取g=10m/s2,sin37°=0.6,求:
(1)0〜1s和1〜2s时间内通过金属棒中的电流分別为多大;
(2)金属棒的质量及0〜2s时间内金属棒中产生的热量。
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如图所示,两平行光滑导轨间距为d倾斜放置,其倾角为θ,下端接一阻值为R的电阻,导轨电阻不计,一质量为m,电阻为r的金属棒并用细线通过轻质定滑轮与质量为M的重物相连。垂直于导轨平面有一匀强磁场,磁感应强度为B,整个装置从静止开始释放,当金属棒轨向上运动距离L时速度达到最大。不计空气阻力,斜面和磁场区域足够大,重力加速度为g。求:
⑴金属棒从开始运动到达到最大速度的过程中,通过金属棒横截面的电量。
⑵金属棒的最大速度;
⑶金属棒从开始运动到达到最大速度的过程中,回路中产生的焦耳热;
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如图所示,两平行光滑导轨间距为d倾斜放置,其倾角为θ,下端接一阻值为R的电阻,导轨电阻不计,一质量为m,电阻为r的金属棒并用细线通过轻质定滑轮与质量为M的重物相连。垂直于导轨平面有一匀强磁场,磁感应强度为B,整个装置从静止开始释放,当金属棒轨向上运动距离L时速度达到最大。不计空气阻力,斜面和磁场区域足够大,重力加速度为g。求:
⑴金属棒从开始运动到达到最大速度的过程中,通过金属棒横截面的电量。
⑵金属棒的最大速度;
⑶金属棒从开始运动到达到最大速度的过程中,回路中产生的焦耳热;
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如图所示,两根光滑金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨间距为L,导轨下端接有阻值为R的电阻,导轨电阻不计。斜面处在方向竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中,电阻不计的金属棒ab质量为m,受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F作用。已知金属棒从静止开始沿导轨下滑,它在滑下高度h时的速度大小为v,重力加速度为g,则在此过程中( )
A. 金属棒损失的机械能为
B. 金属棒克服安培力做的功为
C. 电阻R上产生的焦耳热为
D. 电阻R通过的电荷量为
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如图所示,平行光滑U形导轨倾斜放置,倾角,导轨间的距离L=1.0m,电阻R==3.0Ω,电容器电容C=,导轨电阻不计,匀强磁场的方向垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=2.0T,质量m=0.4kg,电阻r=1.0Ω的金属棒ab垂直置于导轨上,现用沿轨道平面且垂直于金属棒的大小F=5.0N的恒力,使金属棒ab从静止起沿导轨向上滑行,求:
(1)金属棒ab达到匀速运动时的速度大小();
(2)金属棒ab从静止开始匀速运动的过程中通过电阻的电荷量。
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如图所示,平行光滑U形导轨倾斜放置,倾角为θ=30°,导轨间的距离L=1.0m,电阻R=3.0Ω,导轨电阻不计。匀强磁场的方向垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=2.0T,质量m=0.4kg、电阻r=1.0Ω的金属棒ab垂直置于导轨上。现用沿轨道平面且垂直于金属棒的大小为F=5.0N的恒力,使金属棒ab从静止起沿导轨向上滑行。求金属棒ab达到匀速运动时的速度大小。(g取10m/s2)
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如图所示,在倾角为30°的斜面上固定一电阻不计的光滑平行金属导轨,间距为L,下端接有阻值为R的电阻,导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与斜面垂直(图中未面出),质量为m、电阻不计的金属棒ab与固定在斜面上方的绝缘弹簧相连,弹簧处于原长并被锁定。现解除锁定金属棒由静止开始向下运动距离x到达最低位置,此过程中金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,则( )
A. 开始运动时金属棒的加速度小于g/2
B. 金属棒的速度为v时,所受的安培力
C. 此过程中,通过电阻R的总电荷量为
D. 此过程的减速阶段,回路中的焦耳热小于金属棒重力势能的减少
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如图所示,在倾角为30°的斜面上固定一电阻不计的光滑平行金属导轨,间距为L,下端接有阻值为R的电阻,导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与斜面垂直(图中未面出),质量为m、电阻不计的金属棒ab与固定在斜面上方的绝缘弹簧相连,弹簧处于原长并被锁定。现解除锁定金属棒由静止开始向下运动距离x到达最低位置,此过程中金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,则( )
A. 开始运动时金属棒的加速度小于g/2
B. 金属棒的速度为v时,所受的安培力
C. 此过程中,通过电阻R的总电荷量为
D. 此过程的减速阶段,回路中的焦耳热小于金属棒重力势能的减少
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如图所示,电阻不计的“”型足够长且平行的导轨,间距,导轨倾斜部分的倾角,并与定值电阻R相连,整个空间存在着、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场。金属棒、的阻值,棒质量,棒光滑,与导轨间的动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,,求:
(1)棒由静止释放,当滑至某一位置时,棒恰好开始滑动,求这一时刻棒中的电流;
(2)若棒无论从多高的位置释放,棒都不动,分析质量应满足的条件;
(3)若棒与导轨间的动摩擦因数,棒无论质量多大、从多高位置释放,棒始终不动,求棒与导轨间的动摩擦因数应满足的条件。
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