题目列表(包括答案和解析)
(12分)电阻可忽略的光滑平行金属导轨长s=1.15 m,两导轨间距L=0.75 m,导轨倾角为30°,导轨上端ab接一阻值R=1.5 Ω的电阻,磁感应强度B=0.8 T的匀强磁场垂直轨道平面向上,如图12所示.阻值r=0.5 Ω,质量m=0.2 kg的金属棒与轨道垂直且接触良好,从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端,在此过程中金属棒产生的焦耳热Q1=0.1 J.(取g=10 m/s2)求:
(1)金属棒在此过程中克服安培力的功W安;
(2)金属棒下滑速度v=2 m/s时的加速度a;
(3)为求金属棒下滑的最大速度vm,有同学解答如下:由动能定理,WG-W安= ,….由此所得结果是否正确?若正确,说明理由并完成本小题;若不正确,给出正确的解答.
如图15所示,宽度为L=0.2 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B = 0.2 T。一根质量为m=10g的导体棒MN放在导轨上,并与导轨始终接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用垂直MN的水平拉力F拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,速度为v = 5.0 m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求:
(1)在闭合回路中产生感应电流的大小I;
(2)作用在导体棒上拉力的大小F;
(3)当导体棒移动50cm时撤去拉力,求整个过程中电阻R上产生的热量Q。
如图15所示,MN与PQ是两条水平放置彼此平行的光滑金属导轨,导轨间距为l=0.5m。质量m=1kg,电阻r=0.5Ω的金属杆ab垂直跨接在导轨上,匀强磁场的磁感线垂直纸面向里,磁感应强度的大小为B=2T,导轨左端接阻值R=2Ω的电阻,导轨电阻不计。t=0时刻ab杆受水平拉力F的作用后由静止开始向右作匀加速运动,第4s末,ab杆的速度为v=2m/s,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)4s末ab杆受到的安培力FA的大小;
(2)若0-4s时间内,电阻R上产生的焦耳热为0.4J,求这段时间内水平拉力F做的功;
(3)若第4s末以后,拉力不再变化,且知道4s末至ab杆达到最大速度过程中通过杆的电量q=1.6C,则ab杆克服安培力做功WA为多大?
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