如图所示,一根金属棒MN,质量m=1.0 kg,内阻r=0.50 Ω,水平放置在两根竖直的光滑平行金属导轨上,并始终与导轨保持良好接触。导轨间距为L=0.50

如图所示,一根金属棒MN,质量m=1.0 kg,内阻r=0.50 Ω,水平放置在两根竖直的光滑平行金属导轨上,并始终与导轨保持良好接触。导轨间距为L=0.50

题型:0112 模拟题难度:来源:
如图所示,一根金属棒MN,质量m=1.0 kg,内阻r=0.50 Ω,水平放置在两根竖直的光滑平行金属导轨上,并始终与导轨保持良好接触。导轨间距为L=0.50 m,导轨下端接一阻值R=2.0 Ω的电阻,导轨电阻不计。在空间内有垂直于导轨平面的磁场,磁感应强度大小只随竖直方向y变化,变化规律B=2.5y。质量M=4.0 kg的物体静止在倾角θ=30°的光滑斜面上,并通过轻质光滑定滑轮和绝缘细绳与金属棒相连接。当金属棒沿y轴方向由静止开始从y=0位置向上运动到h=4.0 m处时,加速度恰好为0。不计空气阻力,斜面和磁场区足够大,g=10 m/s2,求:
(1)金属棒上升到h=4.0 m处时的速度;
(2)金属棒上升h=4.0 m的过程中,电阻R上产生的热量;
(3)金属棒上升h=4.0 m的过程中,通过金属棒横截面的电量。
答案
解:(1)当金属棒上升到4m处时
对M有:F=Mgsin30°
对m有:F=mg+F
F= BIL,得F=
B=2.5y
由以上各式可得
(2)由能量守恒可得:(Q为心路产生的总热量)
得Q=37.5 J

(2)由于
得:q=4.0 C
举一反三
如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下从半 球形容器最低点缓慢移近最高点。设滑块所受支持力为FN,则下列判断正确的是
[     ]
A.F缓慢增大
B.F缓慢减小
C.FN缓慢增大
D.FN缓慢减小
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如图所示,两根直木棍AB和CD(可视为相同的圆柱体)相互平行,固定在同一个水平面上,一个圆柱形丁件P架在两小棍之间,工件在水平向右的推力F的作用下,恰好能向右匀速运动。若保持两木棍在同一水平面内,但将它们间的距离稍微增大一些后固定,仍将该工件架在两木棍之间,用同样的水平推力F向右推该工件,则下列说法中正确的是
[     ]
A.工件可能静止不动
B.工件一定向右匀速运动
C.工件一定向右减速运动
D.工件一定向右加速运动
题型:北京期末题难度:| 查看答案
物块M在静止的传送带上匀速下滑时,传送带突然转动,传送带转动的方向如图中箭头所示。则传送带转动后
[     ]
A.物块将减速下滑
B.物块仍匀速下滑
C.物块受到的摩擦力变小
D.物块受到的摩擦力变大
题型:北京期末题难度:| 查看答案
如图所示,两根光滑金属导轨平行放置,导轨所在平面与水平面间的夹角为θ,整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中。金属杆ab垂直导轨放置,当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流I时,金属杆ab刚好静止。则
[     ]
A.磁场方向竖直向上
B.磁场方向竖直向下
C.金属杆ab受安培力的方向平行导轨向上
D.金属杆ab受安培力的方向平行导轨向下
题型:北京期末题难度:| 查看答案
如图所示,两条足够长相距为l的光滑平行金属导轨与水平面成θ角放置,金属导轨上各有一根竖直光滑挡杆,挡杆与金属导轨的交点连线和金属导轨垂直,在金属导轨之间有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度为B,有两根质量均为m,电阻均为R的金属杆垂直放置在金属导轨上,其中ab杆放在竖直光滑挡杆前处于静止,cd杆在平行于金属导轨向上的拉力F作用下处于静止,其他部分电阻不计。
(1)增大拉力F使cd杆沿金属导轨向上运动,当ab杆对竖直光滑挡杆压力恰好为零而处于静止时,求cd杆沿金属导轨向上运动的速度v;
(2)在cd杆沿金属导轨由静止向上加速至速度为v的过程中,c杆沿金属导轨向上运动的距离为l0,求此过程中流过ab杆横截面的电荷量Q。
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