精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

如图所示,两平行导轨与水平面间的倾角为,电阻不计,间距L=0.3m,长度足够长,导轨处于磁感应强度B=1T,方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.导轨两端各接一个阻值为R0=2Ω电阻,另一横跨在导轨间的金属棒质量m=1kg,电阻r=1Ω棒与导轨间的滑动摩擦因数μ=0.5,当金属棒以平行于导轨的向上初速度υ0=10m/s上滑,直至上升到最高点过程中,通过上端电阻电量=0.1C(g取10m/s2),求上端电阻R0产生的焦耳热?

 

R=5J


解析:

设棒沿斜面能上升的最大距离为s,磁感应强度B垂直斜面向上,则等效电路和导体棒受力分析分别如图(1)、(2)所示.

 

由图可知,在棒上升过程中,通过棒某一截面的电量应为2.由

   ∴s=m

设电路各电阻消耗的总焦耳热为

R

从金属棒开始运动到最高点过程,利用能量守恒关系有

μmgcosθ·smgsinθ·s

R=5J

此题中,求电阻产生的焦耳热应该用电流的有效值计算,由于无法求,因此只能通过能量关系求得

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,两平行导轨竖直放置,上端用导线相连,金属棒ab两端与导轨相接触,并可保持水平地沿光滑导轨滑动,整个处在方向垂直于导轨平面的匀强磁场中,导轨电阻忽略不计,已知金属棒电阻为0.5Ω,质量为0.5kg,ab长为25cm,B=2T(g取10m/s2),将金属棒由静止释放后,求:
(1)刚释放时,金属棒的加速度;
(2)金属棒下滑的最大速度vmax
(3)当速度为5m/s时,棒的加速度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,两平行导轨与水平面成θ角倾斜放置,电源、电阻、金属细杆及导轨组成闭合回路,细杆与导轨间的摩擦不计.整个装置分别处在如图所示的各匀强磁场中,其中可能使金属杆处于静止状态的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?宁波二模)如图所示,两平行导轨间距L=0.1m,足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接,倾斜部分与水平面的夹角θ=30°,垂直斜面方向向上磁感应强度B=0.5T,水平部分没有磁场.金属棒ab质量m=0.005kg,电阻r=0.02Ω,运动中与导轨有良好接触,并且垂直于导轨,电阻R=0.08Ω,其余电阻不计,当金属棒从斜面上离地高h=1.0m以上任何地方由静止释放后,在水平面上滑行的最大距离x都是1.25m.(取g=10m/s2),求:
(1)棒在斜面上的最大速度?
(2)水平面的滑动摩擦因数?
(3)从高度h=1.0m处滑下后电阻R上产生的热量?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,两平行导轨与水平面成θ角倾斜放置,电源、电阻、金属细杆及导轨组成闭合回路,细杆与导轨间的摩擦不计.整个装置分别处在图所示的各匀强磁场中,其中不可能使金属细杆处于静止状态的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,两平行导轨ab、cd竖直放置在的匀强磁场中,匀强磁场方向竖直向上,将一根金属棒PQ放在导轨上使其水平且始终与导轨保持良好接触.现在金属棒PQ中通以变化的电流I,同时释放金属棒PQ使其运动.已知电流I随时间的关系为I=kt(k为常数,k>0),金属棒与导轨间存在摩擦.则下面关于棒的速度v、加速度a随时间变化的关系图象中,可能正确的有(  )
A、精英家教网B、精英家教网C、精英家教网D、精英家教网

查看答案和解析>>

同步练习册答案