如图有两根足够长且光滑的平行金属导轨相距L=0.1m放置,倾角为θ且sinθ=0.1,下端接有R=0.2Ω的电阻与电键S,在导轨上半部分有边界与导轨垂直的匀强磁场,其中磁I宽度为d=2m,磁场II紧挨着磁场I,两磁场方向均垂直于导轨平面,磁场II的磁感应强度恒为B2=1T。磁场I的磁感应强度B1在0至1s内随时间均匀增加,1s之后为某一恒定值。t=0时,闭合S,同时在磁场II中放置两根相同质量均为0.1kg的导体棒,位置如图所示,电阻均为R,发现两导体棒均刚好处于静止状态。t=1s时,断开S,发现当a棒刚进入磁场I时立即开始匀速运动,b棒刚要出磁场I时沿斜面向下的加速度为 ,g =10m/s2.求:
(1)t=1s前,通过a棒电流大小;
(2)t=1s之后,磁场I的磁感应强度B1;
(3)b棒在磁场I中运动的时间及b棒在整个过程中产生的热量。
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如图有两根足够长且光滑的平行金属导轨相距L=0.1m放置,倾角为θ且sinθ=0.1,下端接有R=0.2Ω的电阻与电键S,在导轨上半部分有边界与导轨垂直的匀强磁场,其中磁I宽度为d=2m,磁场II紧挨着磁场I,两磁场方向均垂直于导轨平面,磁场II的磁感应强度恒为B2=1T。磁场I的磁感应强度B1在0至1s内随时间均匀增加,1s之后为某一恒定值。t=0时,闭合S,同时在磁场II中放置两根相同质量均为0.1kg的导体棒,位置如图所示,电阻均为R,发现两导体棒均刚好处于静止状态。t=1s时,断开S,发现当a棒刚进入磁场I时立即开始匀速运动,b棒刚要出磁场I时沿斜面向下的加速度为 ,g =10m/s2.求:
(1)t=1s前,通过a棒电流大小;
(2)t=1s之后,磁场I的磁感应强度B1;
(3)b棒在磁场I中运动的时间及b棒在整个过程中产生的热量。
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如图有两根足够长且光滑的平行金属导轨相距L=0.1m放置,倾斜角,.下端接有电阻R=0.2Ω与电键S,在导轨上半部分有边界与导轨垂直的匀强磁场,其中磁场Ⅰ宽度为d=2m,磁场Ⅱ紧接着磁场Ⅰ,两磁场方向均垂直于导轨平面,磁场Ⅱ的磁感应强度恒为B2=1T。磁场Ⅰ的磁感应强度B1在0至1s内随时间均匀增加,1s之后,为某一恒定值。t=0时,闭合s,同时在磁场Ⅱ中放置两根相同的质量均为0.1kg的导体棒,位置如图,电阻也为R,发现两导体棒均刚好处于静止状态。t=1s时,断开S,发现当a棒刚进入磁场Ⅰ时立即开始匀速运动,b棒刚要出磁场Ⅰ时沿斜面向下的加速度为。求:
(1)1s前磁场Ⅰ的磁感应强度B1的变化率;
(2) 1s之后,磁场Ⅰ的磁感应强度B1;
(3) b棒在整个过程中的发热量。
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如图甲所示,两根足够长的竖直光滑平行金属导轨相距L1=0.1m,导轨下端通过导线连接阻值R=0.4Ω的电阻,导轨电阻不计。一质量m=0.2kg、阻值r=0.1Ω的金属棒ab放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,整个装置处于垂直导轨平面向外的磁场中,取g=10m/s2。
(1)若金属棒距导轨下端L2=0.2m,磁场随时间变化的规律如图乙所示,为保持金属棒静止,试求加在金属棒中央、沿竖直方向的外力随时间变化的关系。
(2)若所加磁场的磁感应强度大小恒为B1,通过恒定功率Pm=6W的竖直向上的拉力使棒从静止开始向上运动,棒向上运动的位移随时间变化的情况如图丙所示,试求磁感应强度B1的大小和变速运动阶段在电阻R上产生的热量。
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如图所示,在倾角θ=30°的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN,相距l=0.5m,导轨处于垂直斜面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.2T,导轨下端P、M间接一定值电阻R=0.3Ω,一根质量m1=0.04kg的金属棒ab垂直导轨放置,金属棒电阻r=0.2Ω,用跨过定滑轮的细线与质量为m2=0.03kg的物块C连接,将金属棒与物块C由静止释放,运动过程中金属板始终与导轨垂直并解除良好,不计其他电阻, ,求:
(1)导体棒ab的最大速度;
(2)定值电阻R上的最大功率Pm;
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如图所示,在倾角θ=30°的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN,相距l=0.5m,导轨处于垂直斜面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.2T,导轨下端P、M间接一定值电阻R=0.3Ω,一根质量m1=0.04kg的金属棒ab垂直导轨放置,金属棒电阻r=0.2Ω,用跨过定滑轮的细线与质量为m2=0.03kg的物块C连接,将金属棒与物块C由静止释放,运动过程中金属板始终与导轨垂直并解除良好,不计其他电阻,,求:
(1)导体棒ab的最大速度;
(2)定值电阻R上的最大功率Pm;
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两根足够长的平行光滑导轨,相距1m水平放置。匀强磁场竖直向上穿过整个导轨所在的空间B = 0.4 T。金属棒ab、cd质量分别为0.1kg和0.2kg,电阻分别为0.4Ω和0.2Ω,并排垂直横跨在导轨上。若两棒以相同的初速度3m/s向相反方向分开,不计导轨电阻,求:
① 棒运动达到稳定后的ab棒的速度大小;
② 金属棒运动达到稳定的过程中,回路上释放出的焦耳热;
③ 金属棒运动达到稳定后,两棒间距离增加多少?
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两根足够长的平行光滑导轨,相距1 m水平放置。匀强磁场竖直向上穿过整个导轨所在的空间B=0.4T。金属棒ab、cd质量分别为0.1 kg和0.2 kg,电阻分别为0.4Ω和0.2Ω,并排垂直横跨在导轨上。若两棒以相同的初速度3 m/s向相反方向分开,不计导轨电阻,求:
(1)棒运动达到稳定后的ab棒的速度大小;
(2)金属棒运动达到稳定的过程中,回路上释放出的焦耳热;
(3)金属棒从开始运动直至达到稳定,两棒间距离增加多少?
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两根足够长的平行光滑导轨,相距1 m水平放置。匀强磁场竖直向上穿过整个导轨所在的空间B=0.4 T。金属棒ab、cd质量分别为0.1 kg和0.2 kg,电阻分别为0.4 Ω和0.2 Ω,两棒的长度都是1m并排垂直横跨在导轨上。若两棒以相同的初速度3 m/s向相反方向分开,不计导轨电阻,求:
(1)棒运动达到稳定后的ab棒的速度大小;
(2)金属棒运动达到稳定的过程中,回路上释放出的焦耳热和通过cd棒的电量。
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图中两根足够长的平行光滑导轨,相距1m水平放置,磁感应强度B=0.4T的匀强磁场竖直向上穿过整个导轨所在的空间,金属棒ab、cd质量分别为0.1kg和0.2kg,电阻分别为0.4Ω和0.2Ω,并排垂直横跨在导轨上,若两棒以大小相等的初速度3m/s向相反方向分开,不计导轨电阻,求:
(1)金属棒运动达到稳定的过程中,ab上产生热焦耳热;
(2)金属棒运动达到稳定的过程中,通过金属棒cd的电荷量是多少?
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图中两根足够长的平行光滑导轨,相距1m水平放置,磁感应强度B=0.4T的匀强磁场竖直向上穿过整个导轨所在的空间.金属棒ab、cd质量分别为0.1kg和0.2kg,电阻分别为0.4Ω和0.2Ω,并排垂直横跨在导轨上.若两棒以相同的初速度3m/s向相反方向分开,不计导轨电阻,求:
(1)金属棒运动达到稳定后的ab棒的速度大小;
(2)金属棒运动达到稳定的过程中,回路上释放出的焦耳热;
(3)金属棒运动达到稳定后,两棒间距离增加多少?
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