两根平行的光滑金属导轨位于水平面内,相距为L=0.5 m.导轨的左端接有阻值为R=0.30 Ω的电阻,一质量为m=2 kg的金属杆垂直放在导轨上,金属杆的电阻r=0.20 Ω,导轨电阻不计,在x≥0一侧存在一与水平面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=1T,当金属杆以v0=4 m/s的初速度进入磁场的同时,受到一个水平向右的外力作用,且外力的功率恒为18 W,经过2 s金属杆达到最大速度,求:①在速度为5 m/s时,金属杆的加速度;②金属杆达到的最大速度vm;③在这2 s内回路产生的热量.
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科目:高中物理 来源:2013届辽宁省沈阳市第二十中学高三高考领航考试(一)物理试卷(带解析) 题型:计算题
如图,两根足够长的光滑固定平行金属导轨与水平面成θ角,导轨间距为d,两导体棒a和b与导轨垂直放置,两根导体棒的质量都为m、电阻都为R,回路中其余电阻不计。整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,在t=0时刻使a沿导轨向上作速度为v的匀速运动,同时将b由静止释放,b经过一段时间后也作匀速运动。已知d=1m,m=0.5kg,R=0.5Ω,B=0.5T,θ=300,g取10m/s2,不计两导棒间的相互作用力。
(1)若使导体棒b静止在导轨上,导体棒a向上运动的速度v多大?
(2)若a在平行于导轨向上的力F作用下,以v1=2m/s的速度沿导轨向上匀速运动,试导出F与b的速率v2的函数关系式并求出v2的最大值;
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