如图所示,两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距l=lm,导轨平而与水平面成0=37°角,上、下端各连接一电阻,阻值分别为R1=4Ω、R2=6Ω.质量为m=0.
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如图所示,两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距l=lm,导轨平而与水平面成0=37°角,上、下端各连接一电阻,阻值分别为R1=4Ω、R2=6Ω.质量为m=0.
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距l=lm,导轨平而与水平面成0=37°角,上、下端各连接一电阻,阻值分别为R
1
=4Ω、R
2
=6Ω.质量为m=0.5kg,电阻为r=0.6Ω的金属捧ab放在导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为μ=0.25,整个装置处于与导轨平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度B=1T(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s
2
).求:
(1)金属棒下滑的最大速度;
(2)从ab开始运动到达到稳定状态时,电阻R
2
上产生的热量Q=0.4J,求该过程中ab位移x的大小.
答案
(1)金属棒达到最大速度时,受力平衡,则有:
mgsinθ=μF
N
+F
F
N
=mgcosθ
又因有:F=BIL=
B
2
l
2
v
R
回路的总电阻为:R=r+
R
1
R
2
R
1
+
R
2
代入数据得:v=6m/s
(2)电阻R
1
上产生的热量为:Q
1
=
R
2
R
1
Q
金属棒上产生的热量为:Q
r
=
r
R
并
(Q+Q
1
)
由能的转化和守恒可得:
mgsinθx=μmgcosθx+Q+Q
1
+Q
r
+
1
2
m
v
2
代入数据解得:x=5.125m
答:(1)金属棒下滑的最大速度为6m/s;
(2)该过程中ab位移x的大小为5.125m.
举一反三
如图一所示,虚线a′b′c′d′内为一匀强磁场区域,磁场方向竖直向下.矩形闭合金属线框abcd以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动.图二所给出的是金属线框的四个可能到达的位置,则金属线框的速度不可能为零的位置是( )
A.
B.
C.
D.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,甲中有两条不平行轨道而乙中的两条轨道是平行的,其余物理条件都相同.金属棒MN都正在轨道上向右匀速平动,在棒运动的过程中,将观察到( )
A.L
1
,L
2
小电珠都发光,只是亮度不同
B.L
l
,L
2
都不发光
C.L
2
发光,L
l
不发光
D.L
l
发光,L
2
不发光
题型:不详
难度:
|
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两根足够长的光滑金属导轨平行固定在倾角为θ的斜面上,它们的间距为d.磁感应强度为B的匀强磁场充满整个空间、方向垂直于斜面向上.两根金属杆ab、cd的质量分别为m和2m,垂直于导轨水平放置在导轨上,如图所示.设杆和导轨形成的回路总电阻为R而且保持不变,重力加速度为g.
(1)给ab杆一个方向沿斜面向上的初速度,同时对ab杆施加一平行于导轨方向的恒定拉力,结果cd杆恰好保持静止而ab杆则保持匀速运动.求拉力做功的功率.
(2)若作用在ab杆的拉力与第(1)问相同,但两根杆都是同时从静止开始运动,求两根杆达到稳定状态时的速度.
题型:不详
难度:
|
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竖直面内有两平行金属导轨AB、CD.导轨间距为l,电阻不计.一根电阻不计的金属棒ab可在导轨上无摩擦地滑动.棒与导轨垂直,并接触良好.导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B.导轨右边与电路连接.电路中的两个定值电阻阻值分别为2R和R.在BD间接有一水平放置的平行板电容器C,板间距离为d.当ab以速度v
0
匀速向左运动时,电容器中质量为m的带电微粒恰好静止.则带电粒子的性质及带电量正确的是( )
A.微粒带正电q=
mgd
Bl
v
0
B.微粒带正电q=
3mgd
Bl
v
0
C.微粒带负电q=
mgd
Bl
v
0
D.微粒带负电q=
3mgd
Bl
v
0
题型:不详
难度:
|
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如图,Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极,ab为放在其间的金属棒.ab和cd用导线连成一个闭合回路.当ab棒向左运动时,cd导线受到向下的磁场力.由此可知Ⅰ是______极(填空“N”或“S”),a、b两点的电势φ
a
______φ
b
(填空“>”、“<”或“=”).
题型:不详
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