如图所示,足够长的间距为L=0.2m光滑水平导轨EM、FN与PM、QN相连,PM、QN是两根半径为d=0.4m的光滑的14圆

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-01
如图所示,用PM、QN是两根半径为d的光滑的14圆弧轨道,其间距为L,O、P连线水平,M.N在同一水平高度,圆

(1)棒在轨道最低点MN处根据牛顿第二定律得 N-mg=mv2d由题得知,N=2mg解得,v=gd棒产生的感应电动势 E=BLv金属棒两端的电压 U=RR+rE=BLRgdR+r(2)棒下滑过程中,根据能量守恒得电路中产生的总热量为 Q=mgd-12mv2金属棒产生的热量为 Qr=rR+rQ=mgdr2(R+r)(3)由电量q=.I△t、.I=.ER+r、.E=△Φ△t得 q=BLdR+r答:(1)棒到达最低点时金属棒两端的电压是BLRgdR+r;(2)棒下滑过程中金属棒产生的热量是mgdr2(R+r):(3)棒下滑过程中通过金属棒的电量是BLdR+r.

(1) (2) (3) (1)在轨道里的最低点MN处 解得 电动势 得:电压 (2)由动能定理(能量守恒)得 得金属棒产生的热量为 (3)电量 , , 得到 本题考查圆周运动和电磁感应现象,在最低点由合力提供向心力,可求得速度大小,由E=BLv可求得感应电动势,再由欧姆定律可求得路端电压大小,在金属棒运动过程中,重力势能转化为动能和焦耳热,串联电路中电流相等,结合焦耳热公式可知r和R的焦耳热分配与电阻成正比,由此可求得r上的焦耳热

(1)金属棒在导轨最低点MN处,由重力和轨道的支持力提供向心力,由牛顿第二定律得:
  N-mg=m
v2
d
,且N=2mg
解得:v=


  • (14分)如图所示,足够长的间距为L=0.2m光滑水平导轨EM、FN与PM、QN相连...
    答:(1) ;(2)0.08J;(3) 试题分析:在导轨最低点MN处,由牛顿第二定律得: 且N=2mg 2分解得 1分金属棒产生的电动 1分金属棒两端的电压 1分联立得 1分(2)由能量守恒(功能关系)得: 2分金属棒产生的热量: 1分联立得:Q r ="0.08J" 1分(3) ...
  • 如图所示,足够长的间距为L=0.2m光滑水平导轨EM、FN与PM、QN相连,PM、Q...
    答:且N=2mg解得:v=gd=10×0.4m/s=2m/s金属棒产生的电动势 E=B0Lv金属棒两端的电压 U=RR+rE联立得:U=1.92V(2)由能量守恒得:mgd=12mv2+Q金属棒产生的热量:Qr=rR+rQ联立得:Qr=0.08J(3)因为棒做匀速直线运动,
  • ...两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上,间距L=0.2m...
    答:产生的热量:Q=W-12mv2=4.53-12×0.5×42=0.53J;答:(1)t=10s时拉力的大小为0.24N.(2)t=10s时电路的发热功率0.16W.(3)这10秒内R上产生的热量Q是0.53J.
  • 如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在一水平面上,两导轨间...
    答:RR+rBLv=2.0V电容器下极板带正电电容器带电:Q=CUC=4×10-3A.CD停下来后,电容通过MP、CD放电,R与CD棒并联,则通过CD的电量为:QCD= RR+rQ=3.2×10-3C(3)电压表的示数为:U=IR= BLvR+rR因为金属杆CD作初速为零的匀加运动,v=at,所以:U= BLvR+rR= BLRR+rat代入得 U=...
  • 如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨的...
    答:F安=BIL=B2L2atR+r=0.52×0.22×5×20.4+0.1=0.2N,由牛顿第二定律得:F-F安=ma,代入数据解得:F=0.2+0.1×5=0.7N,外力功率为:P=Fv=0.7×10=7W;答:(1)电容器的带电荷量Q与时间t的关系式为:Q=2.4×10-7t;(2)在t=2s时外力F的瞬时功率为7W.
  • 如图所示,间距为L=0.2m的两条平行金属导轨与水平面夹角θ=37°,导轨...
    答:sin37°=µmgcos37°+BIL 将µ、m、g、B、L的值代入解得I=20A=U/r ∴U=2V=BLv(max) ∴v(max)=100m/s a(max)时,导体棒刚脱离弹簧,∵下端导轨光滑∴机械能无损失 此时ma=mgsin37°+=µmgcos37°+BIL,I=U/r,U=BLv(max)∴a(max)=12m/s²
  • 如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在一个水平面上,两导轨间...
    答:平均感应电动势为:.E=△Φ△t=BLx△t通过电阻R的电量为:q=.I△t=.ER+r△t=BLxR+r=0.5×0.2×10.4+0.1C=0.2C答:(1)整个运动过程中拉力F的最大功率是12.5W;(2)从开始运动到金属杆的速度达到最大的这段时间内通过电阻R的电量是0.2C.
  • (14分)如图所示,两条互相平行且足够长的光滑金属导轨位于水平面内,导轨...
    答:则功率为 (3)设金属棒克服安培力做功为 ,拉力做功为 ,由动能定理可知: 金属棒开始进入磁场到速度减小为零的过程中,电阻R上产生的热量为 ,则根据焦耳定律知回路中产生的总热量为 根据功能关系知,回路中产生的焦耳热等于金属棒克服安培力做功,则得 联立以上各式解得 ...
  • 如图所示,两根竖直固定的足够长的金属导轨ad和bc相距L=0.2m,另外两根...
    答:P=Fv=2mg?v=2×10-2×10×1W=0.2W(2)根据功能关系得: Fx=12mv2+mgx+Q则得,Q=Fx-12mv2-mgx=2×10-2×10×0.5J-12×10-2×12J-10-2×10×0.5J=0.045J答:(1)达到最大速度时,拉力对MN杆做功的功率为0.2W;(2)这一过程中,MNEF回路中产生的焦耳热为0.045J.
  • 如图所示,光滑且足够长的平行导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨间...
    答:E=B1Lv=0.5×0.2×2.5=0.25V感应电流为:I=ER1+R2=0.250.4+0.1A=0.5A电阻R1上消耗的电功率为:P1=I2R1=0.52×0.4W=0.1W(2)5s末ab杆所受的安培力 FA=B1IL,加速度为 a=vt根据牛顿第二定律得:F-FA=ma联立以上三式得:F=0.1N5s末外力F的功率为:P=Fv=0.1×2.5=...