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如图(a)所示,两根足够长的平行光滑导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面的夹角为α,导轨电阻不计,整个导轨放在垂直导轨平面向上的匀强磁场中.长为L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,金属棒的质量为m.两金属导轨的上端与右端的电路连接,R是阻值可调的电阻箱,其最大值远大于金属棒的电阻值.将金属棒由静止释放,当R取不同的值时,金属棒沿导轨下滑会达到不同的最大速度vm,其对应的关系图像如图(b)所示,图中v0、R0为已知,重力加速度取g.请完成下列问题:

(1)匀强磁场的磁感应强度为多少?

(2)金属棒的电阻值为多少?

(3)当R=R0时,由静止释放金属棒,在金属棒加速运动的整个过程中,通过R的电量为q,求在这个过程中R上产生的热量为多少?

(4)R取不同值时,R的电功率的最大值不同.有同学认为,当R=R0时R的功率会达到最大.如果你认为这种说法是正确的,请予以证明,并求出R的最大功率;如果你认为这种说法是错误的,请通过定量计算说明理由.

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如图(a)所示,两根足够长的光滑平行金属导轨相距为L,导轨平面与水平面成角,上端通过导线连接阻值为R的电阻,阻值为r的金属棒ab放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,整个装置处在垂直导轨平面向上的磁场中,若所加磁场的磁感应强度大小恒为B,使金属棒沿导轨由静止向下运动,金属棒运动的v-t图象如图(b)所示,当tt0时刻,物体下滑距离为s.已知重力加速度为,导轨电阻忽略不计.试求:

(1)金属棒ab匀速运动时电流强度I的大小和方向;

(2)导体棒质量m

(3)在t0时间内电阻R产生的焦耳热.

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如图(a)所示,两根足够长的光滑平行金属导轨相距为L=0.40 m,导轨平面与水平面成=30°角,上端和下端通过导线分别连接阻值R1=R2=1.2 Ω的电阻,质量为m=0.20 kg、阻值r=0.20 Ω的金属棒ab放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,整个装置处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小B=1T.现通过小电动机对金属棒施加拉力,使金属棒沿导轨向上做匀加速直线运动,0.5 s时电动机达到额定功率,此后电动机功率保持不变,经足够长时间后,棒达到最大速度5.0 m/s.此过程金属棒运动的v-t图象如图(b)所示,试求:(取重力加速度g=10 m/s2)

(1)电动机的额定功率P

(2)金属棒匀加速运动时的加速度a的大小

(3)在0~0.5 s时间内电动机牵引力F与速度v的关系

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如图(a)所示,两根足够长的光滑水平金属导轨相距为L=0.40 m,导轨平面与水平面成=30?角,上端和下端通过导线分别连接阻值R1=R2=1.2 Ω的电阻,质量为m=0.20 kg、阻值r=0.20 Ω的金属棒ab放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好的接触,整个装置处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B=1 T.现通过小电动机对金属棒施加拉力,使金属棒沿导轨向上做匀加速直线运动,0.5 S时电动机达到额定功率,此后电动机功率保持不变,经足够长时间后,金属棒到达最大速度5.0 m/S.此过程金属棒运动的v-t图像如图(b)所示,试求:(取重力加速度g=10 m/s2)

(1)电动机的额定功率P

(2)金属棒匀加速时的加速度a的大小

(3)在0~0.5 s时间内电动机牵引力F与速度v的关系

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图(a)所示,两根足够长的光滑平行金属导轨相距为L,导轨平面与水平面成θ角,上端通过导线连接阻值为R的电阻,阻值为r的金属棒ab放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,整个装置处在垂直导轨平面向上的磁场中,若所加磁场的磁感应强度大小恒为B,使金属棒沿导轨由静止向下运动,金属棒运动的v-t图象如图(b)所示,当t=t0时刻,物体下滑距离为s。已知重力加速度为g,,导轨电阻忽略不计。试求:

(1)金属棒ab匀速运动时电流强度I的大小和方向;

(2)导体棒质量m

(3)在t0时间内电阻R产生的焦耳热.

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