(16分)如圖所示,相距為l=1 m的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置,一部分處在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場中,OO′是磁場的邊界,磁感應(yīng)強度為B=0.5 T,導(dǎo)軌左端接有定值電阻R=0.5 Ω,導(dǎo)軌電阻忽略不計,在磁場邊界OO′處垂直于導(dǎo)軌放置一根質(zhì)量為m=1 kg、電阻也為0.5 Ω的金屬桿ab,
(1)若ab桿在恒力F=2 N的作用下,從OO′邊界由靜止開始向右運動,通過x=1 m的距離到達cd位置時獲得v1=1 m/s的速度,若不考慮整個裝置向外的電磁輻射,求此過程中外接電阻上產(chǎn)生的熱量Q和到達cd時導(dǎo)體棒的加速度a;
(2)若使ab桿從邊界OO′處由靜止開始做加速度為a=2 m/s2的勻加速直線運動,請你寫出所施加的外力F與時間t的關(guān)系式;當(dāng)ab桿通過x=1 m的距離到達cd位置時,求外力的瞬時功率.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,勻強磁場方向豎直向下,磁感應(yīng)強度為B.正方形金屬框abcd可繞光滑軸OO′轉(zhuǎn)動,邊長為L,總電阻為R,ab邊質(zhì)量為m,其他三邊質(zhì)量不計,現(xiàn)將abcd拉至水平位置,并由靜止釋放,經(jīng)時間t到達豎直位置,產(chǎn)生熱量為Q,若重力加速度為g,則ab邊在最低位置所受安培力大小等于(  ).

A.
B.BL
C.
D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

金屬桿a b水平放置在某高處,當(dāng)它被平拋進入方向豎直向上的勻強磁場中時(如圖14所示),以下說法中正確的是(   )
A.運動過程中感應(yīng)電動勢大小不變,且Ua>Ub
B.運動過程中感應(yīng)電動勢大小不變,且Ua<Ub
C.由于速率不斷增大,所以感應(yīng)電動勢不斷變大,且Ua>Ub
D.由于速率不斷增大,所以感應(yīng)電動勢不斷變大,且Ua<Ub

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖所示,質(zhì)量為m的單匝正方形線圈,其邊長為L,在距底邊2L的勻強磁場上方由靜止開始自由下落,設(shè)線圈下落過程中線框平面始終位于紙面內(nèi)且底邊保持水平,當(dāng)線框的底邊剛進入磁場區(qū)域時,恰能在勻強磁場中做勻速運動。若磁場的磁感應(yīng)強度為B,求:(1)線圈的電阻多大?
(2)線圈進入磁場的過程中單位時間內(nèi)有多少機械能轉(zhuǎn)化為電能?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

一質(zhì)量為、半徑為,電阻為的金屬圓環(huán),豎直自由下落,經(jīng)過一個磁感應(yīng)強度為的勻強磁場,當(dāng)圓環(huán)進入磁場區(qū)域的豎直高度為時,圓環(huán)所受的合外力為零,此時圓環(huán)的速度大小為                   。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,光滑導(dǎo)軌豎直放置,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B=0.5T,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向外,導(dǎo)體棒ab的長度與導(dǎo)軌寬度均為L=0.2m,電阻R=1.0Ω.導(dǎo)軌電阻不計,當(dāng)導(dǎo)體棒緊貼導(dǎo)軌勻速下滑時,均標(biāo)有“6V 3W”字樣的兩小燈泡恰好正常發(fā)光,求

(1)通過ab的電流的大小和方向.
(2)ab的運動速度.
(3)電路的總功率.               

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩光滑平行導(dǎo)電導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,磁場與導(dǎo)軌所在平面垂直.已知金屬棒ab能沿導(dǎo)軌自由移動,且導(dǎo)軌一端跨接一個定值電阻R,金屬棒與導(dǎo)軌電阻均不計.現(xiàn)將金屬棒沿導(dǎo)軌以初速度v0開始向右拉動,若保持拉力恒定不變,經(jīng)過時間t1后金屬棒速度變?yōu)関,加速度為a1,最終以速度2v做勻速運動.若再使金屬棒仍以初速度v0開始,保持拉力的功率不變,經(jīng)過時間t2后金屬棒速度變?yōu)関,加速度為a2,最終以速度2v做勻速運動.則
A.t2<t1B.t2=t1
C.a(chǎn)2=2a1D.a(chǎn)2=3a1

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在水平地面MN上方空間存在一垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度B=1T的有界勻強磁場區(qū)域,上邊界EF距離地面的高度為H .正方形金屬線框abcd的質(zhì)量m = 0.02kg、邊長L = 0.1m(L<H),總電阻R = 0.2Ω,開始時線框在磁場上方,ab邊距離EF高度為h,然后由靜止開始自由下落,abcd始終在豎直平面內(nèi)且ab保持水平.求線框從開始運動到ab邊剛要落地的過程中(g取10m/s2)

小題1:若線框從h=0.45m處開始下落,求線框ab邊剛進入磁場時的加速度;
小題2:若要使線框勻速進入磁場,求h的大小;
小題3:求在(2)的情況下,線框產(chǎn)生的焦耳熱Q和通過線框截面的電量q

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,單匝線圈ABCD在外力作用下以速度v向右勻速進入勻強磁場,第二次又以速度2 v勻速進入同一勻強磁場.求:
(1)第一次與第二次線圈中最大電流之比;
(2)第一次與第二次外力做功的最大功率之比。

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