题目列表(包括答案和解析)
如图(甲)所示,两个水平和倾斜光滑直导轨都通过光滑圆弧对接而成,相互平行放置,两导轨相距L=lm,倾斜导轨与水平面成角,倾斜导轨的下面部分处在一垂直斜面的匀强磁场区I中,I区中磁场的磁感应强度B1随时间变化的规律如图(乙)所示垂直斜面向上为正值,图中t1、t2未知。水平导轨足够长,其左端接有理想灵敏电流计G(内阻不计)和定值电阻R=3
,水平导轨处在一竖直向上的匀强磁场区Ⅱ中,Ⅱ区中的磁场恒定不变,磁感应强度大小为B2=1T,在t=0时刻,从斜轨上磁场I区外某处垂直于导轨水平静止释放一金属棒ab,棒的质量m=0.l kg,棒的电阻r=2
,棒下滑时与导轨保持良好接触设棒通过光滑圆弧前后速度大小不变,导轨的电阻不计。若棒在斜面上向下滑动的整个过程中,灵敏电流计指针稳定时显示的电流大小相等,t2时刻进入水平轨道,立刻对棒施一平行于框架平面沿水平且与杆垂直的外力。(g取10m/s2)求:
(1)ab棒进入磁场区I时速度V的大小;
(2)磁场区I在沿斜轨方向上的宽度d;
(3)棒从开始运动到刚好进入水平轨道这段时间内ab棒上产生的热量Q;
(4)若棒在t2时刻进入水平导轨后,电流计G的电流I随时间t变化的关系如图(丙)所示(而未知),已知t2到t3的时间为0.5s,t3到t4的时间为1s,请在图(丁)中作出t2到t4时间内外力大小F随时间t变化的函数图像。(从上向下看逆时针方向为电流正方向)
如图所示,三边长均为L=0.6m的光滑U形导轨Ⅰ固定放置,与水平面成60°角;
另一足够长的光滑U形导轨Ⅱ固定放置在比导轨Ⅰ高的水平面内,导轨Ⅱ内始终存在着水平向右作匀加速运动的匀强磁场,磁感应强度B'= 1.0T,方向竖直向上,质量为m=0.1kg,阻值为R=2.0Ω的导体棒ab垂直导轨放置在导轨Ⅰ的开口处(有两柱挡着ab),现突然在导轨Ⅰ内加一垂直于导轨Ⅰ平面向上的、以B=B0-10t变化的磁场,经0.1s后,ab棒离开导轨Ⅰ斜向上飞出(在该0.1s内,导体棒ab所受的安培力大于其重力沿导轨Ⅰ所在平面的分力),恰好能到达最高点时落在导轨Ⅱ的开口a'b'处,此后,ab棒及匀强磁场B'运动的v-t图象分别为图乙中的平行线①②.若ab棒始终与导轨接触良好,导轨的电阻和空气阻力均不计。g取10m/s2,求:
(1)ab棒飞起的高度h;
(2)磁场B的初始值B0;
(3)磁场B'向右运动的加速度a。
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