题目列表(包括答案和解析)
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如图所示,两根间距为L=1m的金属导轨MN和PQ,电阻不计,左端向上弯曲,其余水平,水平导轨左端有宽度为d=2m,方向竖直向上的匀强磁场i,右端有另一磁场ii,其宽度为d,但方向竖直向下,两者B均为1T,有两根质量均为m=1kg,电阻均为R=1Ω,的金属棒a与b与导轨垂直放置,b棒置于磁场ii中点C,D处,导轨除C,D外(对应距离极短)其余均为光滑,两处对棒可产生总的最大静摩擦力为自重的0.2倍,a棒从弯曲导轨某处由静止释放,当只有一根棒做切割磁感线运动时,它速度的减小量与它在磁场中通过的距离成正比,即Δv∝Δx
(1)若棒a从某一高度释放,则棒a进入磁场i时恰能使棒b运动,判断棒b运动方向并求出释放高度;
(2)若将棒a从高度为0.2m的某处释放结果棒a以1m/s的速度从磁场i中穿出求两棒即将相碰时棒b所受的摩擦力;
(3)若将棒a从高度1.8m某处释放经过一段时间后棒a从磁场i穿出的速度大小为4m/s,且已知棒a穿过磁场时间内两棒距离缩短2.4m,求棒a从磁场i穿出时棒b的速度大小及棒a穿过磁场i所需的时间(左为a,右为b)
如图所示,两根间距为L=1m的金属导轨MN和PQ,电阻不计,左端向上弯曲,其余水平,水平导轨左端有宽度为d=2m,方向竖直向上的匀强磁场i,右端有另一磁场ii,其宽度为d,但方向竖直向下,两者B均为1T,有两根质量均为m=1kg,电阻均为R=1Ω,的金属棒a与b与导轨垂直放置,b棒置于磁场ii中点C,D处,导轨除C,D外(对应距离极短)其余均为光滑,两处对棒可产生总的最大静摩擦力为自重的0.2倍,a棒从弯曲导轨某处由静止释放,当只有一根棒做切割磁感线运动时,它速度的减小量与它在磁场中通过的距离成正比,即Δv∝Δx
(1)若棒a从某一高度释放,则棒a进入磁场i时恰能使棒b运动,判断棒b运动方向并求出释放高度
(2)若将棒a从高度为0.2m的某处释放结果棒a以1m/s的速度从磁场i中穿出求两棒即将相碰时棒b所受的摩擦力
(3)若将棒a从高度1.8m某处释放经过一段时间后棒a从磁场i穿出的速度大小为4m/s,且已知棒a穿过磁场时间内两棒距离缩短2.4m,求棒a从磁场i穿出时棒b的速度大小及棒a穿过磁场i所需的时间(左为a,右为b)
如图所示,两根间距为L的金属导轨MN和PQ,电阻不计,左端弯曲部分光滑,水平部分导轨与导体棒间的滑动摩擦因数为μ,水平导轨左端有宽度为d、方向竖直向上的匀强磁场Ⅰ,右端有另一磁场Ⅱ,其宽度也为d,但方向竖直向下,两磁场的磁感强度大小均为B0,相隔的距离也为d.有两根质量为m、电阻均为R的金属棒a和b与导轨垂直放置,b棒置于磁场Ⅱ中点C、D处.现将a棒从弯曲导轨上某一高处由静止释放并沿导轨运动下去.
(1)当a棒在磁场Ⅰ中运动时,若要使b棒在导轨上保持静止,则a棒刚释放时的高度应小于某一值h0,求h0的大小;
(2)若将a棒从弯曲导轨上高度为h(h<h0)处由静止释放,a棒恰好能运动到磁场Ⅱ
的左边界处停止,求a棒克服安培力所做的功;
(3)若将a棒仍从弯曲导轨上高度为h(h<h0)处由静止释放,为使a棒通过磁场Ⅰ时恰好无感应电流,可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间而变化,将a棒刚进入磁场Ⅰ的时刻记为t=0,此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0,试求出在a棒通过磁场Ⅰ的这段时间里,磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化的关系式.
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