題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,兩條平行的足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌與水平面成=37o角,導(dǎo)軌間距離L=0.6 m,其上端接一電容和一固定電阻,電容C=10F,固定電阻??。導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直且水平,其質(zhì)量m=3×10-2kg,電阻r=0.5。整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,取g=10 m/s2,sin 37o=0.6,cos 37o=0.8�,F(xiàn)將ab棒由靜止釋放,當(dāng)它下滑的速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí),求:
(1) 此時(shí)通過ab棒的電流;
(2) ab棒的速度大�。�
(3) 電容C與a端相連的極板所帶的電荷量。
(19分)如圖所示,兩平行導(dǎo)軌間距L=0.1 m,足夠長光滑的傾斜部分和粗糙的水平部分圓滑連接,傾斜部分與水平面的夾角θ=30°,垂直斜面方向向上的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T,水平部分沒有磁場(chǎng).金屬棒ab質(zhì)量m=0.005 kg,電阻r=0.02 Ω,運(yùn)動(dòng)中與導(dǎo)軌有良好接觸,并且垂直于導(dǎo)軌,電阻R=0.08 Ω,其余電阻不計(jì),當(dāng)金屬棒從斜面上離地高h=1.0 m以上任何地方由靜止釋放后,在水平面上滑行的最大距離x都是1.25 m(取g=10 m/s2).
求:(1)棒在斜面上的最大速度;(2)水平面的動(dòng)摩擦因數(shù);
(3)從高度h=1.0 m處滑下后電阻R上產(chǎn)生的熱量。
如圖所示,一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸垂直.線圈匝數(shù)n=40,電阻r=0.1 Ω,長l1=0.05 m,寬l2=0.04 m,角速度ω=100 rad/s,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2 T.線圈兩端外接電阻R=9.9 Ω的用電器和一個(gè)交流電流表.求:
(1)線圈中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);
(2)電流表的讀數(shù);
(3)用電器上消耗的電功率.
如圖甲所示,光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距L=0.30 m.導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),其間連接有固定電阻R=0.40 Ω.導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m=0.10 kg、電阻r=0.20 Ω的金屬桿ab,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向豎直向下.用一外力F沿水平方向拉金屬桿ab,使之由靜止開始運(yùn)動(dòng),電壓傳感器可將R兩端的電壓U即時(shí)采集并輸入電腦,獲得電壓U隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示.
(1)利用上述條件證明金屬桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng),并計(jì)算加速度的大�。�
(2)求第2 s末外力F的瞬時(shí)功率;
(3)如果水平外力從靜止開始拉動(dòng)桿2 s所做的功W=0.35 J,求金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱.
如下圖所示,相距L=0.2m足夠長的兩平行金屬導(dǎo)軌ab、cd水平放置,電阻忽略不計(jì)。ac接有0.8Ω的電阻R,放在導(dǎo)軌上可無摩擦滑動(dòng)的金屬棒AB的電阻r=0.2Ω、質(zhì)量m=0.2kg。磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面。開始時(shí)開關(guān)K斷開,用F=0.2N的水平力作用于原為靜止的金屬棒AB,當(dāng)t=10s時(shí)把開關(guān)K閉合,求:
(1) K閉合瞬間AB的速度v和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E;
(2)K閉合瞬間電阻R的電功率P。
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