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如图所示,两根平行金属导轨间的距离为0.4m,导轨平面与水平面的夹角为30°.磁感强度为0.5T的匀强磁场垂直于导轨平面斜向上,两根电阻均为1、重均为0.1N的金属杆ab、cd水平地放在导轨上,杆与导轨间的动摩擦因数为0.3,导轨的电阻可以忽略.为使ab杆能静止在滑轨上,必须使cd杆以多大的速率沿斜面向上运动?
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

(20分)如图所示,defg是两根足够长且固定在竖直方向上的光滑金属导轨,导轨间距离为L,电阻忽略不计。在导轨的上端接电动势为E,内阻为r的电源。一质量为m、电阻为R的导体棒ab水平放置于导轨下端eg处,并与导轨始终接触良好。导体棒与金属导轨、电源、开关构成闭合回路,整个装置所处平面与水平匀强磁场垂直,磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外。已知接通开关S后,导体棒ab由静止开始向上加速运动,求:
(1)导体棒ab刚开始向上运动时的加速度以及导体棒ab所能达到的最大速度;
(2)导体棒ab达到最大速度后电源的输出功率;
(3)分析导体棒ab达到最大速度后的一段时间△t内,整个回路中能量是怎样转化的?并证明能量守恒

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图9-3-22所示,宽0.5 m的导轨上放一电阻R0=0.1 Ω的导体棒,并用水平线通过定滑轮吊着质量M=0.2 kg的重物,轨道左端连接的电阻R=0.4 Ω,图中的l=0.8 m.竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T,并且以在变化.水平导轨电阻不计,且不计摩擦阻力.求至少经过多长时间才能吊起重物?

图9-3-22

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图1所示,一对足够长的平行光滑导轨放置在水平面上,两轨道间距l=0.20m,定值电阻阻值R=1.0Ω.有一金属杆静止地放在轨道上,与两轨道垂直且接触良好,金属杆与轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感应强度为B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道面向下.现用一外力F沿轨道方向拉杆,使之做匀加速运动,测得力F与时间t的关系如图2所示.求:


(1)杆的质量m和加速度
(2)在杆从静止开始运动的20s的时间内,通过电阻R的电量.
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,3条平行导轨MN、CD.EF在同一平面内,MNCD相距为d1=8.3cm,CDEF相距为d2=20.0cm,导轨及导体杆的电阻忽略不计,M、E间连接电阻R1=10Ω,N、D间连接电阻R2=20Ω.导体杆ab横跨在3条导轨上,与三条导轨都接触良好,杆的a端到与EF接触的b点间的距离l=40.0cm.空间充满匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.5T,方向如图示.

(1)若导体杆在匀强磁场中匀速向右运动,速度大小为v=4.0m/s,求通过电阻R1R2的电流大小.
(2)若导体杆以b为轴,在导轨所在的平面内沿顺时针方向转动90°角(导轨MNCD都足够长),求这过程中电流方向向下的通过电阻R1R2的电荷量的大小.
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

ab和cd为相距0.20m的平行金属导轨,其右端与一阻值R=0.10Ω的电阻相连,电阻为r=0.60Ω的均匀金属棒MN可紧贴平行导轨运动.相距d=0.20m,水平放置的两平行金属板A,B分别与金属棒两端M,N相连.已知MP=PQ=QN,导轨和连线的电阻忽略不计.整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,如图所示.当MN以速度向右运动时,恰能使带电微粒以速度在金属板A,B间做匀速圆周运动,求金属棒MN运动速度大小的取值范围.(g取10m/)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,MN、PQ为同一水平面内的两光滑导轨,相距1.2m,导轨两端分别接有电阻R1=3Ω,R2=6Ω。另有导体棒CD,长也为L=1.2m,电阻为1Ω,垂直导轨放置导轨上。整个装置处于垂直轨道平面的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B=0.5T。现用一水平向右的拉力F拉导体棒,使棒以v=5m/s的速度向右匀速运动。不计导轨电阻。求:
(1)棒CD两端的电压UCD
(2)拉力F的大小。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,水平放置的金属细圆环半径为0.1m,竖直放置的金属细圆柱(其半径比0.1m小得多)的端面与金属圆环的上表面在同一平面内,圆柱的细轴通过圆环的中心O,将一质量和电阻均不计的导体棒一端固定一个质量为10g的金属小球,被圆环和细圆柱端面支撑,棒的一端有一小孔套在细轴O上,固定小球的一端可绕轴线沿圆环作圆周运动,小球与圆环的摩擦因素为0.1,圆环处于磁感应强度大小为4T、方向竖直向上的恒定磁场中,金属细圆柱与圆环之间连接如图电学元件,不计棒与轴及与细圆柱端面的摩擦,也不计细圆柱、圆环及感应电流产生的磁场,开始时S1断开,S2拔在1位置,R1=R3=4Ω,R2=R4=6Ω,C=30uF,求:

(1)S1闭合,问沿垂直于棒的方向以多大的水平外力作用于棒的A端,才能使棒稳定后以角速度10rad/s匀速转动?
(2)S1闭合稳定后,S2由1拔到2位置,作用在棒上的外力不变,则至棒又稳定匀速转动的过程中,流经R3的电量是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,水平平行金属导轨上置一金属杆ab,导轨一个端接一R=1.5的电阻,金属杆电阻R'=0.5,导轨电阻不计.整个装置放在竖直方向的匀强磁场中,金属杆与导轨间动摩擦因数=0.3,今给ab杆一个冲量,当该冲量作用完毕时,使其获得方向垂直于杆的水平动量p=0.01kg·m/s,此时杆的加速度a=5m/.求此时ab杆两端的电势差.(g=10m/)

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