如图所示,相距0.5m足够长的两根光滑导轨与水平面成37°角,导轨电阻不计,下端连接阻值为2Ω的电阻R,导轨处在磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上。ab、cd为水平金属棒且与导轨接触良好,它们的质量均为0.5kg、电阻均为2Ω。ab棒与一绝缘水平细绳相连处于静止状态,现让cd棒从静止开始下滑,直至与ab相连的细绳刚好被拉断,在此过程中电阻R上产生的热量为0.5J,已知细线能承受的最大拉力为5N.求细绳被拉断时:(g=10m/s2,sin37°=0.6)
(1)ab棒中的电流大小;
(2)cd棒的速度大小;
(3)cd棒下滑的距离。
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(1)1A (2)6m/s (3)4m
(1)细绳被拉断瞬时,对ab棒受力分析得,Fm cos37°=mgsin37°+BIabL (2分)
代入数据解得,Iab=1A (2分)
(2)分析电路可知,Iab = IR ,Icd=Iab+ IR = 2A (2分)
根据闭合欧姆定可得,
(2分)
联立可得,v= 6 m/s (2分)
(3)金属棒cd从静止开始运动直至细绳刚好被拉断的过程中,由焦耳定律得,
,
(2分)
代入数据解得,Qab= QR = 0.5J,Qcd =(2I)2Rcdt= 4I2Rabt= 2J (4分)由能量守恒得,
(2分)
解得s = 4m (2分)
科目:高中物理 来源: 题型:
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科目:高中物理 来源:浙江省南马高级中学2010-2011学年高二5月月考物理试题 题型:038
如图所示,相距0.5 m足够长的两根光滑导轨与水平面成37°角,导轨电阻不计,下端连接阻值为2 Ω的电阻R,导轨处在磁感应强度B=2 T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上.ab、cd为水平金属棒且与导轨接触良好,它们的质量均为0.5 kg、电阻均为2 Ω.ab棒与一绝缘水平细绳相连处于静止状态,现让cd棒从静止开始下滑,直至与ab相连的细绳刚好被拉断,在此过程中电阻R上产生的热量为0.5 J,已知细线能承受的最大拉力为5 N.求细绳被拉断时:(g=10 m/s2,sin37°=0.6)
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(1)ab棒中的电流大小;
(2)cd棒的速度大小;
(3)cd棒下滑的距离.
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科目:高中物理 来源:2008高考物理电学部分典型题例析与探秘 题型:038
如图所示,相距0.9 m的平行轨道ab、cd,分别接有“4 V,2 W”的灯L1和“6 V,4.5 W”的灯L2,导轨电阻不计,金属棒AM电阻为0.5 Ω,在导轨上可自由滑动,磁感强度B=0.5 T的匀强磁场垂直轨道平面,当棒AM以某一速度向右移动时,L1恰好能正常发光,求:
(1)通过L1的电流强度;
(2)棒AM的速度;
(3)L1、L2两灯消耗的电功率.
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科目:高中物理 来源:福建省厦门双十中学2011届高三高考考前热身试卷物理试题 题型:038
如图所示,相距0.5 m足够长的两根光滑导轨与水平面成37°角,导轨电阻不计,下端连接阻值为2 Ω的电阻R,导轨处在磁感应强度B=2 T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上.ab、cd为水平金属棒且与导轨接触良好,它们的质量均为0.5 kg、电阻均为2 Ω.ab棒与一绝缘水平细绳相连处于静止状态,现让cd棒从静止开始下滑,直至与ab相连的细绳刚好被拉断,在此过程中电阻R上产生的热量为0.5 J,已知细线能承受的最大拉力为5 N.求细绳被拉断时:(g=10 m/s2,sin37°=0.6)
(1)ab棒中的电流;
(2)cd棒的速度;
(3)cd棒下滑的距离
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科目:高中物理 来源:2012-2013学年江苏省高三12月质量检测物理试卷(解析版) 题型:计算题
如图所示,相距20cm的平行金属导轨所在平面与水平面夹角θ=37°,现在导轨上放一质量为330g的金属棒ab,它与导轨间动摩擦因数为0.5,整个装置处于磁感应强度为2T的竖直向上匀强磁场中,导轨所接电源的电动势为15V,内阻不计,滑动变阻器的阻值满足要求,其他部分电阻不计,g取10m/s2,为了保证ab处于静止状态(cosθ=0.8),则:
(1)ab通入的最大电流为多少?
(2)ab通入的最小电流为多少?
(3)R的调节范围至少多大?
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