24.如圖.光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置.電阻不計(jì).導(dǎo)軌間距為l.左側(cè)接一阻值為R的電阻.區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場.磁場寬度為s.一質(zhì)量為m.電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上.與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.受到F=0.5v+0.4(N)(v為金屬棒運(yùn)動(dòng)速度)的水平力作用.從磁場的左邊界由靜止開始運(yùn)動(dòng).測得電阻兩端電壓隨時(shí)間均勻增大.(已知l=1m.m=1kg.R=0.3W.r=0.2W.s=1m) (1)分析并說明該金屬棒在磁場中做何種運(yùn)動(dòng), (2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小, (3)若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足v=v0-x.且棒在運(yùn)動(dòng)到ef處時(shí)恰好靜止.則外力F作用的時(shí)間為多少? (4)若在棒未出磁場區(qū)域時(shí)撤去外力.畫出棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中速度隨位移的變化所對(duì)應(yīng)的各種可能的圖線. [解析] (1)金屬棒做勻加速運(yùn)動(dòng).R兩端電壓UµIµeµv.U隨時(shí)間均勻增大.即v隨時(shí)間均勻增大.加速度為恒量. (2)F-=ma.以F=0.5v+0.4代入得v+0.4=a.a與v無關(guān).所以a=0.4m/s2.=0.得B=0.5T. (3)x1=at2.v0=x2=at.x1+x2=s.所以at2+at=s.得:0.2t2+0.8t-1=0.t=1s. (4)可能圖線如下: 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

精英家教網(wǎng)如圖,光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置,電阻不計(jì),導(dǎo)軌間距為l,左側(cè)接一阻值為R的電阻.區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場,磁場寬度為s.一質(zhì)量為m,電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v為金屬棒運(yùn)動(dòng)速度)的水平力作用,從磁場的左邊界由靜止開始運(yùn)動(dòng),測得電阻兩端電壓隨時(shí)間均勻增大.(已知l=1m,m=1kg,R=0.3Ω,r=0.2Ω,s=1m)
(1)分析并說明該金屬棒在磁場中做何種運(yùn)動(dòng);
(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。
(3)若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足v=v0-
B2l2m(R+r)
x,且棒在運(yùn)動(dòng)到ef處時(shí)恰好靜止,則外力F作用的時(shí)間為多少?
(4)若在棒未出磁場區(qū)域時(shí)撤去外力,畫出棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中速度隨位移的變化所對(duì)應(yīng)的各種可能的圖線.

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如圖,光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置,電阻不計(jì),導(dǎo)軌間距為l,左側(cè)接一阻值為R的電阻.空間有豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場.質(zhì)量為m,電阻為r的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置,并接觸良好.棒CD在平行于MN向右的水平拉力作用下從靜止開始做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng).求

(1)導(dǎo)體棒CD在磁場中由靜止開始運(yùn)動(dòng)到t1時(shí)刻的外力F1
(2)若撤去拉力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足v=v0-
B2l2m(R+r)
x
,且棒在撤去拉力后在磁場中運(yùn)動(dòng)距離s時(shí)恰好靜止,則拉力作用的勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少?
(3)請(qǐng)定性畫出導(dǎo)體棒CD從靜止開始運(yùn)動(dòng)到停止全過程的v-t圖象.圖中橫坐標(biāo)上的t0為撤去拉力的時(shí)刻,縱坐標(biāo)上的v0為棒CD在t0時(shí)刻的速度.(本小題不要求寫出計(jì)算過程)

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精英家教網(wǎng)如圖,光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌間距為L,左側(cè)接一阻值為R的電阻.矩形區(qū)域abfe內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.導(dǎo)軌上ac段和bd段單位長度的電阻為r0,導(dǎo)軌其余部分電阻不計(jì),且ac=bd=x1.一質(zhì)量為m,電阻不計(jì)的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.金屬棒受到一個(gè)水平拉力作用,從磁場的左邊界由靜止開始作勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為a.棒運(yùn)動(dòng)到cd處撤去外力,此后棒的速度vt隨位移x的變化規(guī)律滿足vt=v0-
B2L2mR
x
,且棒在運(yùn)動(dòng)到磁場右邊界ef處恰好靜止.求:
(1)用法拉第電磁感應(yīng)定律導(dǎo)出本題中金屬棒在區(qū)域abdc內(nèi)切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間t變化的表達(dá)式;
(2)df的長度x2應(yīng)滿足什么條件;
(3)金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中流過電阻R的最大電流值和最小電流值.

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(14分)如圖,光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置,電阻不計(jì),導(dǎo)軌間距為l,左側(cè)接一阻值為R的電阻。區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場,磁場寬度為s。一質(zhì)量為m,電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v為金屬棒運(yùn)動(dòng)速度)的水平力作用,從磁場的左邊界由靜止開始運(yùn)動(dòng),測得電阻兩端電壓隨時(shí)間均勻增大。(已知l=1m,m=1kg,R=0.3W,r=0.2W,s=1m)

(1)分析并說明該金屬棒在磁場中做何種運(yùn)動(dòng);

(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;

(3)若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足vv0x,且棒在運(yùn)動(dòng)到ef處時(shí)恰好靜止,則外力F作用的時(shí)間為多少?

(4)若在棒未出磁場區(qū)域時(shí)撤去外力,畫出棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中速度隨位移的變化所對(duì)應(yīng)的各種可能的圖線。

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如圖,光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置,電阻不計(jì),導(dǎo)軌間距為l,左側(cè)接一阻值為R的電阻。區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場,磁場寬度為s。一質(zhì)量為m,電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,受到F=0.5+0.4(N)(為金屬棒運(yùn)動(dòng)速度)的水平力作用,從磁場的左邊界由靜止開始運(yùn)動(dòng),測得電阻兩端電壓隨時(shí)間均勻增大。(已知l=1m,m=1kg,R=0.3W,r=0.2W,s=1m)

(1)分析并說明該金屬棒在磁場中做何種運(yùn)動(dòng);

(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;

(3)若撤去外力后棒的速度隨位移x的變化規(guī)律滿足,且棒在運(yùn)動(dòng)到ef處時(shí)恰好靜止,則外力F作用的時(shí)間為多少?

(4)若在棒未出磁場區(qū)域時(shí)撤去外力,畫出棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中速度隨位移的變化所對(duì)應(yīng)的各種可能的圖線。

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