题目列表(包括答案和解析)
如图12-62所示,两根足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨,固定在同一水平面上,匀强磁场垂直于导轨所在的平面.两根质量均为m且电阻不相同的金属杆甲和乙跨放在导轨上,两金属杆始终与导轨垂直.现在在金属杆甲上加一个与金属杆甲垂直且水平向右的恒力F,使金属杆甲从静止开始沿导轨向右滑动.与此同时,在金属杆乙上加上另外一个与金属杆乙垂直且水平向左的拉力,该拉力的功率恒为P,使金属杆乙也由静止开始沿导轨向左滑动.已知经过时间t,甲杆位移为s,两金属杆上产生的焦耳热之和为Q,此时两杆刚好都匀速运动,在该时刻立即撤去作用在乙上的拉力.试求在以后的过程中,甲、乙两杆组成的系统,最多还能产生多少焦耳热?
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图12-62
(12分)光滑平行的金属导轨MN和PQ的间距L=1.0 m,它们与水平面之间的夹角α=30°,匀强磁场的磁感应强度B=2.0 T,方向垂直于导轨平面向上,M、P间连接有阻值R=2.0 Ω 的电阻,其他电阻不计,质量m=2.0 kg的金属杆ab垂直于导轨放置,如图甲所示.用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab,使其由静止开始运动,其v-t图象如图乙所示.取g=10 m/s2,设导轨足够长.
(1)求恒力F的大小.
(2)金属杆的速度为2.0 m/s时,加速度为多大?
(3)根据v-t图象估算在前0.8 s内电阻上产生的热量.
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如图甲所示,两根足够长的光滑平行金属导轨,间距为L,与水平面的夹角α=30°,上端接有电阻R;匀强磁场垂直于导轨平面,现将一金属杆垂直于两导轨放置,并对金属杆施加平行于导轨向下的恒力F,杆最终匀速运动;改变恒力F的大小,杆匀速运动速度v与拉力F的关系图线,如图乙所示.不计金属杆和导轨的电阻,取重力加速度g=10 m/s2,求:
(1)金属杆的质量;
(2)拉力F=12 N时金属杆匀速运动的速度和电路中的电功率.
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