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有一足够长的平行金属导轨,电阻不计,导轨光滑,间距l=2m,导轨沿与水平方向成θ=度倾斜放置,在底部连接有一个阻值为R=3Ω的电阻.现将一个长为2m,质量m=0.2kg,电阻r=2Ω的金属棒自轨道顶部沿轨道自由滑下,经过一段距离后进入一垂直轨道平面的匀强磁场中,如图所示.磁场上部有边界,下部无边界,磁感强度B=0.5T.金属棒进入磁场后又运动了=30m后开始做匀速直线运动,在做匀速直线运动之前这段时间内,电阻R上产生了Q=36J的热量,取g=10m/.求:

 (1)金属棒进入磁场后速度v=15m/s时的加速度a的大小及方向

(2)磁场的上部边界距导轨顶部的距离s.

 

(1)10m/s2方向:沿斜面向上

         (2)32.5m

  


解析:

(1)-mgsinθ=ma,

  ∴             =10m/s2方向:沿斜面向上

  (2)匀速运动速度为,有:

                

  又R上产生Q=36J,则ab上产生=24J,

  ∴           =Q+=60J

  由A→D能量守恒得:

              

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,有一足够长的光滑平行金属导轨,电阻不计,间距L=0.5m,导轨沿与水平方向成θ=30°倾斜放置,底部连接有一个阻值为R=3Ω的电阻.现将一根长也为L=0.5m质量为m=0.2kg、电阻r=2Ω的均匀金属棒,自轨道顶部静止释放后沿轨道自由滑下,下滑中均保持与轨道垂直并接触良好,经一段距离后进入一垂直轨道平面的匀强磁场中,如图所示.磁场上部有边界OP,下部无边界,磁感应强度B=2T.金属棒进入磁场后又运动了一段距离便开始做匀速直线运动,在做匀速直线运动之前这段时间内,金属棒上产生了Qr=2.4J的热量,且通过电阻R上的电荷量为q=0.6C,取g=10m/s2.求:
(1)金属棒匀速运动时的速v0
(2)金属棒进入磁场后,当速度v=6m/s时,其加速度a的大小及方向;
(3)磁场的上部边界OP距导轨顶部的距离S.

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科目:高中物理 来源: 题型:

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科目:高中物理 来源:黄冈新内参·高考(专题)模拟测试卷·物理 题型:038

有一足够长的平行金属导轨,电阻不计,导轨光滑,间距l=2m,导轨沿与水平方向成θ=度倾斜放置,在底部连接有一个阻值为R=3Ω的电阻.现将一个长为2m,质量m=0.2kg,电阻r=2Ω的金属棒自轨道顶部沿轨道自由滑下,经过一段距离后进入一垂直轨道平面的匀强磁场中,如图所示.磁场上部有边界,下部无边界,磁感强度B=0.5T.金属棒进入磁场后又运动了=30m后开始做匀速直线运动,在做匀速直线运动之前这段时间内,电阻R上产生了Q=36J的热量,取g=10m/.求:

(1)金属棒进入磁场后速度v=15m/s时的加速度a的大小及方向

(2)磁场的上部边界距导轨顶部的距离s.

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科目:高中物理 来源: 题型:

有一足够长的平行金属导轨,电阻不计,导轨光滑,间距L=2m,导轨沿与水平方向成θ=300角倾斜放置,在底部连接有一个阻值为R=4Ω电阻,现将一个长为L=2m,质量m=0.2kg,电阻r=2Ω的金属棒自轨道顶部沿轨道自由滑下,经一段距离后进入一垂直轨道平面的匀强磁场中,如图所示,磁场上部有边界,下部无边界,磁感强度B=0.5T,金属棒进入磁场后又运动了S′=3.2m 后开始匀速直线运动,在做匀速直线运动之前这段时间内,电阻R上产生了Q=0.8J的热量,取g=10m/s2,求:
(1)金属棒进入磁场到匀速运动时通过电阻R的电量q。
(2)磁场的上部边界距离导轨顶部的距离S。

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