如图所示.间距L=1m的足够长的光滑平行金属导轨与水平面成 30°角放置.导轨上端连有阻值为0.8Ω的电阻R和理想电流表.磁感应强度为B=1T的匀强磁场垂直导轨平面.现有质量m=l kg.电阻r=0.2Ω的金属棒.从导轨底端以10m/s的初速度v0沿平行导轨向上运动.现对金属棒施加一个平行于导轨平面向上且垂直于棒的外力F.保证棒在向上做匀减速运动的整个过程中.每1s内在电阻R上的电压总是均匀变化1.6V.取g=10m/s2. 求:(1)电流表读数的最大值, (2)从金属棒开始运动到电流表读数为零的过程中.棒的机械能如何变化.变化了多少? (3)请推导出外力F随金属棒在导轨上的位置(x)变化关系的表达式. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示,间距L=1m的足够长的光滑平行金属导轨与水平面成30°角放置,导轨电阻不计,导轨上端连有R=0.8Ω的电阻,磁感应强度为B=1T的匀强磁场垂直导轨平面向上,t=0时刻有一质量m=1kg,电阻r=0.2Ω的金属棒,以v0=10m/s的初速度从导轨上某一位置PP'开始沿导轨向上滑行,金属棒垂直导轨且与导轨接触良好,与此同时对金属棒施加一个沿斜面向上且垂直于金属棒的外力F,使金属棒做加速度大小为2m/s2的匀减速直线运动,则:
(1)t=2s时,外力F的大小?
(2)若已知金属棒运动从开始运动到最高点的过程中,电阻R上产生的热量为100J,求此过程中外力F做的功?
(3)到最高点后,撤去外力F,经过足够长时间后,最终电阻R上消耗的热功率是多少?

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如图所示,间距为L=1m的两平行金属导轨与水平面成θ=37°角的固定放置,虚线M N上方存在垂直轨道平面向下的匀强磁场,M N下方存在平行轨道平面向下的匀强磁场,两磁场的磁感应强度均为1T,M N上下两部分轨道均足够长,其电阻均不计.光滑金属棒ab的质量为m=1Kg,电阻r=1Ω;金属棒cd质量为m=1Kg,电阻r=2Ω,它与轨道间的摩擦因数μ=0.6.现由静止释放cd棒,同时对ab棒施加一平行导轨向上的外力F,使ab棒沿轨道向上做初速度为零,加速度a=3m/s2的匀加速直线运动,两棒运动过程中始终与轨道垂直且与轨道接触良好.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2
(1)写出所加外力F与时间t的关系式
(2)求cd棒达到最大速度所用时间t0
(3)若从释放cd到cd达到最大速度时外力F所做的功为WF=62J,求此过程中回路中所产生的焦耳热Q.

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如图所示,间距为L=1m的两平行金属导轨与水平面成θ=37°角的固定放置,虚线M N上方存在垂直轨道平面向下的匀强磁场,M N下方存在平行轨道平面向下的匀强磁场,两磁场的磁感应强度均为1T,M N上下两部分轨道均足够长,其电阻均不计.光滑金属棒ab的质量为m=1Kg,电阻r=1Ω;金属棒cd质量为m=1Kg,电阻r=2Ω,它与轨道间的摩擦因数μ=0.6.现由静止释放cd棒,同时对ab棒施加一平行导轨向上的外力F,使ab棒沿轨道向上做初速度为零,加速度a=3m/s2的匀加速直线运动,两棒运动过程中始终与轨道垂直且与轨道接触良好.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2
(1)写出所加外力F与时间t的关系式
(2)求cd棒达到最大速度所用时间t
(3)若从释放cd到cd达到最大速度时外力F所做的功为WF=62J,求此过程中回路中所产生的焦耳热Q.

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如图所示,两足够长且间距L=1m的光滑平行导轨固定于竖直平面内,导轨的下端连接着一个阻值R=1Ω的电阻.质量为m=0.6Kg的光滑金属棒MN靠在导轨上,可沿导轨滑动且与导轨接触良好,整个导轨处在空间足够大的垂直平面向里的匀强磁场中,磁感应强度B=1T.现用内阻r=1Ω的电动机牵引金属棒MN,使其从静止开始运动直到获得稳定速度.若上述过程中电流表和电压表的示数始终保持1A和8V不变(金属棒和导轨的电阻不计,重力加速度g取10m/s2),求:
(1)电动机的输出功率;
(2)金属棒获得的稳定速度的大小;
(3)若金属棒从静止开始运动到获得稳定速度的过程中,棒上升的高度为1m,该过程中电阻R上产生的电热为0.7J,求此过程中经历的时间.

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如图所示,两根足够长的平行金属导轨由倾斜和水平两部分平滑连接组成,导轨间距L=1m,倾角θ=45°,水平部分处于磁感应强度B=1T的匀强磁场中,磁场方向竖直向上,磁场左边界MN与导轨垂直.金属棒ab质量m1=0.2kg,电阻R1=1Ω,金属棒cd质量m2=0.2kg,电阻R2=3Ω,导轨电阻不计,两棒与导轨间动摩擦因数μ=0.2.开始时,棒ab放在斜导轨上,与水平导轨高度差h=1m,棒cd放在水平轨上,距MN距离为s0.两棒均与导轨垂直,现将ab棒由静止释放,取g=10m/s2.求:
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(1)棒ab运动到MN处的速度大小;
(2)棒cd运动的最大加速度;
(3)若导轨水平部分光滑,要使两棒不相碰,棒cd距离MN的最小距离s0

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