科目:高中物理 来源: 题型:
(08年广东六校联考)(14分) 如图所示,光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距l,在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻,在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电阻为r、长度也刚好为l的导体棒ab垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距d0。现用一个水平向右的力F拉棒ab,使它由静止开始运动,棒ab离开磁场前已做匀速直线运动,棒ab与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图,F0已知。求:
(1)棒ab离开磁场右边界时的速度
(2)棒ab通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能
(3)d0满足什么条件时,棒ab进入磁场后一直做匀速运动
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图5-4-14
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如图14甲所示,足够长的金属导轨MN和PQ与一阻值为R的电阻相连,平行
地放在水平桌面上,质量为m的金属杆ab可以无摩擦地沿导轨运动.导轨与ab杆的电
阻不计,导轨宽度为L.磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过整个导轨平面.现给金属杆
ab一个初速度v0,使ab杆向右滑行.回答下列问题:
图14
(1)简述金属杆ab的运动状态,并在图乙中大致作出金属杆的v-t图象;
(2)求出回路的最大电流值Im并指出金属杆中电流流向;
(3)当滑行过程中金属杆ab的速度变为v时,求杆ab的加速度a;
(4)电阻R上产生的最大热量Qm.
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(12分)如图14所示,一绝缘“”形细管由两段相互平行的足够长的水平直管PQ、MN和一半径为R的光滑半圆管MAP组成,固定在竖直平面内,其中MN管内壁是光滑的,PQ管是粗糙的。现将一质量为m的带电小球(小球直径远小于R)放在MN管内,小球所受的电场力为重力的。重力加速度为g。
(1)若将小球由D点静止释放,则刚好能到达P点,求DM间的距离.
(2)若将小球由M点左侧5R处静止释放,设小球与PQ管间的动摩擦因数为(),小球所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,求小球在整个运动过程中克服摩擦力所做的功.
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