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如圖所示,平行金屬導軌下端連接一電阻R=0.5Ω,導軌寬L=1m,導軌電阻不計,磁感應強度為B=1T的勻強磁場垂直穿過導軌平面.沒有磁場時,一質量為m=1kg與導軌接觸良好的金屬桿ab恰好能沿導軌勻速下滑.桿ab電阻不計.導軌與水平面成θ=角.今加一沿導軌向上的恒力F=20N推桿從靜止開始沿導軌上移,則金屬桿在導軌面上滑行距離s=2m后勻速運動,求金屬桿在加速過程中流經R的電量Q及電阻R上消耗的電能W.(g=10m/s2)

答案:
解析:

  解:Q= t而 = 又Δ =BLs,

  解:    Q=t

    而      又Δ=BLs,

  所以    Q==4C.

  設桿勻速運動速度為v,則

       F=mgsinθ+f+,

       f=mgsinθ,=BIL,I=,E=BLv,

  所以    v==5m/s.

  由能量轉化和守恒定律有:

        W=Fs-mgsinθ·s-fs-mv2=7.5J.


練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,傾角為θ=30°,寬度為L=1m的足夠長的U型平行光滑金屬導軌固定在磁感應強度B=1T且范圍充分大的勻強磁場中,磁場方向垂直導軌平面斜向上,現用平行于導軌、功率恒為6W的牽引力F,牽引一根質量m=0.2kg、電阻R=1Ω的導棒ab由靜止沿導軌向上移動(ab棒始終與導軌接觸良好且垂直).當金屬導棒ab移動s=2.8m時,獲得穩定速度.在此過程中金屬導棒產生的熱量為Q=5.8J(不計導軌電阻及一切摩擦,g取10m/s2).
問:(1)導棒達到的穩定速度是多少?
(2)導棒從靜止達到穩定速度時所需時間是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在勻強磁場中放有平行銅導軌,它與大導線圈M相連接,要使小導線圈N獲得順時針方向的感應電流,則放在導軌中的裸金屬棒ab的運動情況是(兩導線圈共面位置)( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?南通模擬)如圖所示,左右兩邊分別有兩根平行金屬導軌相距為L,左導軌與水平面夾30°角,右導軌與水平面夾60°角,左右導軌上端用導線連接.導軌空間內存在勻強磁場,左邊的導軌處在方向沿左導軌平面斜向下,磁感應強度大小為B的磁場中.右邊的導軌處在垂直于右導軌斜向上,磁感應強度大小也為B的磁場中.質量均為m的導桿ab和cd垂直導軌分別放于左右兩側導軌上,已知兩導桿與兩側導軌間動摩擦因數均為μ=
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,回路電阻恒為R,若同時無初速釋放兩導桿,發現cd沿右導軌下滑s距離時,ab桿才開始運動.(認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力).
(1)試求ab桿剛要開始運動時cd棒的速度v=?
(2)以上過程中,回路中共產生多少焦耳熱?
(3)cd棒的最終速度為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,平行光滑金屬導軌P,Q相距L=0.5m,足夠長,導軌平面與水平 面的夾角θ=30°,導體棒ab質量m0=0.2kg,垂直放在導軌P,Q上。勻強磁場磁感應 強度B=1T,方向垂直于導軌平面向上。導軌P、Q與導體棒ab、電阻R1電阻 R2組成閉合回路。水平放置的平行金屬板M、N接在R2兩端,M、N之間的電場可視為勻強電場。R1=1Ω,R2=1.5Ω,不計導軌和導 體棒電阻,重力加速度g=10m/s2。

(1)  當從靜止釋放導體棒,求導體棒沿導軌勻速下滑時速度v的大。

(2)當導體棒沿導軌勻速下滑時,一荷質比為4x106CVkg的帶正電微粒以初速度V0從M、N的正中間水平向右射入,打在極板上的速度與水平方向成60°角,不計微粒重力,求v0的大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,平行光滑金屬導軌P,Q相距L=0.5m,足夠長,導軌平面與水平 面的夾角θ=30°,導體棒ab質量m0=0.2kg,垂直放在導軌P,Q上。勻強磁場磁感應 強度B=1T,方向垂直于導軌平面向上。導軌P、Q與導體棒ab、電阻R1電阻 R2組成閉合回路。水平放置的平行金屬板M、N接在R2兩端,M、N之間的電場可視為勻強電場。R1=1Ω,R2=1.5Ω,不計導軌和導 體棒電阻,重力加速度g=10m/s2。

(1)  當從靜止釋放導體棒,求導體棒沿導軌勻速下滑時速度v的大?

(2)當導體棒沿導軌勻速下滑時,一荷質比為4x106CVkg的帶正電微粒以初速度V0從M、N的正中間水平向右射入,打在極板上的速度與水平方向成60°角,不計微粒重力,求v0的大?

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