如图17.一直导体棒质量为m.长为l.电阻为r.其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上.并与之密接,棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻,导轨置于匀强磁场中.磁场的磁感应强度大小为B.方向垂直于导轨所在平面.开始时.给导体棒一个平行于导轨的初速度v0.在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中.通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I保持恒定.导体棒一直在磁场中运动.若不计导轨电阻.求此过程中导体棒上感应动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图17甲所示,空间存在B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ是相互平行的粗糙的长直导轨,处于同一水平面内,其间距L=0.2m,R是连在导轨一端的电阻,ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒,从零时刻开始,通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F,方向水平向左,使其从静止开始沿导轨做加速运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好,图乙是棒的速度一时间图像,其中OA段是直线,AC是曲线,DE是曲线图像的渐近线.小型电动机在12s末达到额定功率,P=4.5W,此后功率保持不变,除只以外,其余部分的电阻均不计,g=10m/s2.

图17

(1)求导体棒在0—12s内的加速度大小;

(2)求导体棒与导轨间的动摩擦因数及电阻R的阻值;

(3)若已知0—12s内只上产生的热量为12.5J,则此过程中牵引力的冲量为多少?牵引力做的功为多少?

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(17分)如图,两根足够长的光滑固定平行金属导轨与水平面成θ角,导轨间距为d,两导体棒ab与导轨垂直放置,两根导体棒的质量都为m、电阻都为R,回路中其余电阻不计。整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B。在t=0时刻使a沿导轨向上作速度为v的匀速运动,同时将b由静止释放,b经过一段时间后也作匀速运动。已知d=1m,m=0.5kg,R=0.5Ω,B=0.5T,θ=300,g取10m/s2,不计两导棒间的相互作用力。         

(1)为使导体棒b能沿导轨向下运动,a的速度v不能超过多大?

(2)若a在平行于导轨向上的力F作用下,以v1=2m/s的速度沿导轨向上运动,试导出Fb的速率v2的函数关系式并求出v2的最大值;

(3)在(2)中,当t=2s时,b的速度达到5.06m/s,2s内回路中产生的焦耳热为13.2J,求该2s内力F做的功(结果保留三位有效数字)

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(17分)如图,两根足够长的光滑固定平行金属导轨与水平面成θ角,导轨间距为d,两导体棒ab与导轨垂直放置,两根导体棒的质量都为m、电阻都为R,回路中其余电阻不计。整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B。在t=0时刻使a沿导轨向上作速度为v的匀速运动,同时将b由静止释放,b经过一段时间后也作匀速运动。已知d=1m,m=0.5kg,R=0.5Ω,B=0.5T,θ=300,g取10m/s2,不计两导棒间的相互作用力。         

(1)为使导体棒b能沿导轨向下运动,a的速度v不能超过多大?

(2)若a在平行于导轨向上的力F作用下,以v1=2m/s的速度沿导轨向上运动,试导出Fb的速率v2的函数关系式并求出v2的最大值;

(3)在(2)中,当t=2s时,b的速度达到5.06m/s,2s内回路中产生的焦耳热为13.2J,求该2s内力F做的功(结果保留三位有效数字)。

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(17分)如图,两根足够长的光滑固定平行金属导轨与水平面成θ角,导轨间距为d,两导体棒ab与导轨垂直放置,两根导体棒的质量都为m、电阻都为R,回路中其余电阻不计。整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B。在t=0时刻使a沿导轨向上作速度为v的匀速运动,同时将b由静止释放,b经过一段时间后也作匀速运动。已知d=1m,m=0.5kg,R=0.5Ω,B=0.5T,θ=300,g取10m/s2,不计两导棒间的相互作用力。         

(1)为使导体棒b能沿导轨向下运动,a的速度v不能超过多大?

(2)若a在平行于导轨向上的力F作用下,以v1=2m/s的速度沿导轨向上运动,试导出Fb速率v2的函数关系式并求出v2的最大值;

(3)在(2)中,当t=2s时,b的速度达到5.06m/s,2s内回路中产生的焦耳热为13.2J,求该2s内力F做的功(结果保留三位有效数字)。

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06(江苏卷)17 (17分)如图所示,顶角θ=45°,的金属导轨MON固定在水平面内,导轨处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中。一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿导轨MON向右滑动,导体棒的质量为 m,导轨与导体棒单位长度的电阻均为r,导体棒与导轨接触点的a和b,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。t=0时,导体棒位于顶角O处,求:

 

(1)t时刻流过导体棒的电流强度I和电流方向。

(2)导体棒作匀速直线运动时水平外力F的表达式。

(3)导体棒在0~t时间内产生的焦耳热Q。
(4)若在to 时刻将外力F撤去,导体棒最终在导轨上静止时的坐标x。

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