24.所示.水平面上有两根不计电阻的金属导轨平行固定放置.间距d=1m.右端通过不计电阻的导线与阻值R0=9的小灯泡连接.在矩形区域CDFE内有竖直向上的匀强磁场.宽度L2=2m.区域内磁场的磁感应强度随时间变化情况如图(乙)所示.在t=0时.一阻值R=1的导体棒在水平恒力F作用下由静止开始从位置AB沿导轨向右运动.导体棒与导轨间的滑动摩擦力f=0.8N.导体棒从位置AB运动到位置EF的过程中小灯泡的亮度没有发生变化.且已知导体棒进入磁场后作匀速运动.求: (1)恒力F的大小, (2)导体棒从位置AB运动到位置EF过程中恒力F做的功和灯泡消耗的电能, (3)导体棒的质量m. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图(甲)所示,水平面上有两根不计电阻的金属导轨平行固定放置,间距d=1m,右端通过不计电阻的导线与阻值R0=9的小灯泡连接,在矩形区域CDFE内有竖直向上的匀强磁场,宽度L2=2m,区域内磁场的磁感应强度随时间变化情况如图(乙)所示,在t=0时,一阻值R=1的导体棒在水平恒力F作用下由静止开始从位置AB沿导轨向右运动,导体棒与导轨间的滑动摩擦力f=0.8N,导体棒从位置AB运动到位置EF的过程中小灯泡的亮度没有发生变化,且已知导体棒进入磁场后作匀速运动。
求:
   (1)恒力F的大小;
   (2)导体棒从位置AB运动到位置EF过程中恒力F做的功和灯泡消耗的电能;
   (3)导体棒的质量m。

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如图(甲)所示,一个足够长的“U”形金属导轨NMPQ固定在水平面内,MN、PQ两导轨间宽L=0.50米,一根质量为m=0.50kg的均匀金属导体棒ab静止在导轨上且接触良好,abMP恰好围成一个正方形。该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中。ab棒的电阻为R=0.10Ω,其它各部分电阻均不计。开始时,磁感应强度B0=0.50特。
(1)若保持磁感应强度B0的大小不变,从t=0时刻开始,给ab棒施加一个水平向右的拉力,使它做匀加速直线运动,此拉力F的大小随时间t的变化关系如图(乙)所示。

求①匀加速运动的加速度及ab棒与导轨间的滑动摩擦力。
②如果已知拉力在前2秒作功29焦,求这2秒内通过ab杆电流的有效值。
(2)若从t=0开始,调动磁感应强度的大小,使其以的变化率均匀增加,求经过多长时间ab棒开始滑动?此过程中通过ab棒的电量是多少?

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如图(甲)所示,电阻不计、间距为l的平行长直金属导轨置于水平面内,阻值为R的导体棒ab固定连接在导轨左端,另一阻值也为R的导体棒ef垂直放置在导轨上,ef与导轨接触良好并可在导轨上无摩擦移动。现有一根轻杆一端固定在ef中点,另一端固定于墙上,轻杆与导轨保持平行,ef、ab两棒间距离为d。若整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,且从某一时刻开始,磁感应强度B随时间t按图(乙)所示的方式变化 。

(1)试判断在0―2t0时间内流过导体棒ef电流的方向;

(2)求在0―2t­0时间内导体棒ef产生的热量;

(3)取轻杆受压力为正,受拉力为负,在图(丙)坐标系中画出0―2t0时间内轻杆受力F随时间t的变化图象,注意标明特值点的坐标。

     

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如图(甲)所示,ABCO是固定在一起的T型支架,水平部分AC是质量为M=2kg、长度为L=1m的匀质薄板,OB是轻质硬杆,下端通过光滑铰链连接在水平地面上,支架可绕水平轴O在竖直面内自由转动,A端搁在左侧的平台上。已知AB长度l1=0.75m,OB长度h=0.5m。现有一质量为m=2kg的物块(可视为质点)以v0=3m/s的水平初速度滑上AC板,物块与AC间动摩擦因数μ=0.5。问:T型支架是否会绕O轴翻转?

某同学的解题思路如下:

支架受力情况如图(乙),设支架即将翻转时物块位于B点右侧x处,根据力矩平衡方程: ,式中,解得

此时物块离A端

然后算出物块以v0=3m/s的初速度在AC上最多能滑行的距离s2;……比较这两个距离:

s2s1,则T型支架不会绕O轴翻转;   若s2 > s1,则会绕O轴翻转。

请判断该同学的解题思路是否正确。若正确,请按照该思路,将解题过程补充完整,并求出最后结果;若不正确,请指出该同学的错误之处,并用正确的方法算出结果。

 


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如图(甲)所示的滑轮,它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O转动。轮上绕有轻质柔软细线,线的一端系一重物,另一端系一质量为m的金属杆。在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF,在QF之间连接有阻值为R的电阻,其余电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直。开始时金属杆置于导轨下端,将质量为M的重物由静止释放,重物最终能匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,已知重力加速度为g,忽略所有摩擦。

(1)重物匀速下降的速度v的大小是多少?
(2)对一定的磁感应强度B,重物的质量M取不同的值,测出相应的重物做匀速运动时的速度,可得出v-M实验图线。图(乙)中画出了磁感应强度分别为B1和B2时的两条实验图线,试根据实验结果计算B1和B2的比值。
(3)若M从静止到匀速的过程中一共下降的高度为h,求这一过程中R上产生的焦耳热。

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