如图所示,两根光滑的平行金属导轨MN、PQ处于同一水平面内,相距L=0.5m,导轨的左端用R=3Ω的电阻相连,

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-25
如图所示,两根光滑的平行金属导轨MN、PQ处于同一水平面内,相距L=0.5m,导轨的左端R=3Ω的电阻相连,导

(1)由题意得杆匀速运动时速度最大,此时有:F=BIL=BLBLvR+r=B2L2vR+r,则最大速度为:v=F(R+r)B2L2=2×(3+1)22×0.52=8 m/s 刚开始运动时加速度最大,为:a=Fm=20.2=10 m/s2 (2)杆的速度达到最大时,由欧姆定律得:Uab=BLvR+rR=2×0.5×83+1×3V=6 V 拉力的瞬时功率为:P=F?v=16 W 根据功能关系得:此时R的发热功率为:PR=RR+rP=33+1×16W=12W(3)由能量转化和守恒关系得:其中12mv2=QR+Qr,又 Qr=rRQR=13QR代入得:QR=4.8 J 根据动量定理得:0-mv=-B.IL?△t又.I=.ER+r,.E=△Φ△t,△Φ=BLS得:mv=B2L2SR+r得:S=mv(R+r)B2L2=0.2×8×422×0.52=6.4 m 答:(1)杆能达到的最大速度为8 m/s,最大加速度为10 m/s2.(2)杆的速度达到最大时,a、b两端电压是6V,此时此时R的发热为12W.(3)R上共产生4.8J热能,其向前冲过的距离会有6.4 m.

给你提示下,第一问中,先对导体棒进行受力分析,导体棒在做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度为零时,速度达到最大。相信接下来你就有思路了。这是物理必修3-2的题目。

(1)由题意得匀速运动时速度最大,此时有:F=BIL   
   F=
B2L2v
R+r
,v=8 m/s                                    
刚开始运动时加速度最大,a=
F
m
=10 m/s2 
(2)由欧姆定律得:Uab=
BLv
R+r
R=6 V                       
拉力的瞬时功率为 P=F?v=16 W                                   
(3)由能量转化和守恒关系得:Fs=
1
2
mv2+QR+Qr=20J,
其中  Qr=
r
R
QR  
代入得s=10 m                                           
根据动量定理得
   mv=Ft-B
.

  • 如图所示,两根光滑的平行金属导轨MN、PQ处于同一水平面内,相距L=0.5m...
    答:(1)由题意得匀速运动时速度最大,此时有:F=BIL F=B2L2vR+r,v=8 m/s 刚开始运动时加速度最大,a=Fm=10 m/s2 (2)由欧姆定律得:Uab=BLvR+rR=6 V 拉力的瞬时功率为 P=F?v=16 W (3)由能量转化和守恒关系得:Fs=12mv2+QR+Qr=20J,其中 Qr=rRQR 代入得s...
  • 如图所示,两根光滑平行金属导轨M、N水平放置,电阻不计,相距0.2m,金属...
    答:ab处于静止,且对导轨的压力恰好为零,则磁场对ab的安培力必定竖直向上,与重力平衡,则得安培力的大小为 F=mg=0.5N,方向竖直向上.(3)由左手定则判断可知,
  • (16分)如图所示,两根光滑的平行金属导轨 MN 、 PQ 处于同一水平面内...
    答:(1) v= (2)s=10m(3)t =2.05s (1)由题意得: , , v= ……(4分)(2)由 Q=3.4J...(2分) FS= , 代入得:s=10m...(4分)(3)
  • 如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l=0.5 m,其电阻...
    答:则:F cd =mgsin30° ② 由①②式,代入数据解得:I=1 A ③ 根据楞次定律可知,棒cd中的电流方向由d至c ④ (2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等,即:F ab =F cd 对棒ab,由共点力平衡知:F=mgsin30°+IlB ⑤ 代入数据解得:F=0.2 N ⑥ (3)设在时间t内棒cd产生Q=0.1 J...
  • 如图1所示,光滑平行的两根金属导轨MN、PQ相距L=0.2m,导轨左端接有“0.8...
    答:③由①②③得:v=(4+5x)m/s (3)根据v与x的关系式画出v-x图线如下图所示. 答:(1)小灯泡正常发光时的电流为1A;(2)导体棒速度v与它到左端的距离x的关系式为v=(4+5x)m/s;(3)根据v与x的关系式在图2中画出v-x图线见上.
  • 如图所示,两根光滑的平行金属导轨处于同一水平面内,相距L=0.3m,导轨...
    答:E=BLv 所以 U= RBLv r+R , △U △t = RBL r+R ? △v △t ,则有: 0.05= 0.2×0.5×0.3 0.1+0.2 a ,解得:a=0.5m/s 2 安培力大小,F A =BIL
  • 如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距离L=0.5m,其电阻不...
    答:处于平衡状态,由平衡条件得:F=mgsin30°+F ab =0.02×10×0.5+0.1=0.2N;(3)金属棒发热功率:P=I 2 R,金属棒电阻:R= P I 2 = 0.1W (1A ) 2 =0.1Ω,金属棒ab切割磁感线产生的 感应电动势:E=BLv,由闭合电路欧姆定律得:I= E 2R =...
  • 如图所示,两根平行光滑金属导轨MP、NQ与水平面成θ=37°角固定放置,导...
    答:(1)金属棒ab处于静止状态,又是垂直于斜面MPQN的匀强磁场,则所受安培力沿斜面向上,由左手定则判断磁场的方向垂直斜面向下.(2)R1和R2并联的总电阻R=R1R2R1+R2=1Ω电路中的总电流I=ER+r通过导体棒的电流I′=I2=1A根据导体棒受力平衡得:F=mgsinθ导体棒受到安培力为F=B I′L解得:...
  • 如图所示,两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距为d,其电阻不计,两...
    答:解:(1)烧断细线前拉力设为 ,则 烧断细线后,对ab棒,设此时ab棒所受安培力的大小为 ,由牛顿第二定律得: 同时,设cd棒此时所受安培力的大小为 ,由牛顿第二定律得: 且 由以上各式解得: ;(2)当ab棒和cd棒加速度为零时,速度均达最大, 设此时ab棒和cd棒的速度...
  • 如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距离为L.其电阻不计...
    答:则有:2mgsinθ=BIL=BLBLvm2R解得:vm=4mgRsinθB2L2根据能量守恒得:2mgsinθ?s=2Q+12?2mv2m联立解得:s=Qmgsinθ+8m2gR2sinθB4L4;答:(1)细线烧断后外力F的最小值和最大值分别为mgsinθ和3mgsinθ;(2)cd杆到达最大速度前经过的位移s为Qmgsinθ+8m2gR2sinθB4L4.