如图所示,水平放置的两根平行金属导轨相距L=0.4m,上面有一金属棒PQ垂直导轨放置,并处于竖直向上匀强磁

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-28
如图所示,水平放置的两根平行金属导轨相距O.2m,上面有一质量为O.4kg的均匀金属棒ab垂直导轨放置,金属

由题意可知,最大安培力等于最大静摩擦力,即滑动摩擦力.则有:F安=μN=0.2×0.4×10N=0.8N;因安培力表达式,F=BIL,而闭合电路的电流大小,I=Er+R;则有:EBLR+r=0.8N;代入数据,解得:最大电阻R=6×1×0.20.8?0.5=1Ω,所以滑动变阻器阻值变化范围为0≤R≤1Ω;故答案为:0≤R≤1Ω

(1)由右手定则判断得知,cd棒上感应电流方向为c→d. (2)ab棒下摆至刚好要与导轨接触时,速度设为v0,有:mgl=12mv20 解得:v0=2glab棒刚离开导轨时,速度设为v1,有:mgh=12mv21 其中h=l-lcos60°解得:v1=gl在ab棒与导轨接触时,ab、cd所受安培力大小相等,方向相反,合力为0,故由ab、cd组成的系统动量守恒.有:mv0=mv1+mv2 其中v2为ab棒刚离开导轨时cd棒的速度.解得:v2=2gl?gl由左手定则知,v2方向向左. (3)根据能的转化和守恒定律,得感应电流产生的焦耳热Q=12mv20?(12mv21+12mv22)由以上各式,解得:Q=(2?1)mgl答:(1)ab棒摆到最低点与导轨接触时,cd棒中感应电流的方向为c→d.;(2)ab棒第一次离开导轨向左起摆瞬间,cd棒的速度大小为2gl?gl,方向向左;(3)在ab棒下摆与导轨第一次接触的瞬时电磁感应过程中,回路中感应电流产生的焦耳热为=(2?1)mgl.

①根据闭合电路欧姆定律:I=
E
R+r
=
4.5
1+8
=0.5A
②根据安培力公式:F=BIL=0.5×0.5×0.4=0.1N,由左手定则判断安培力方向向右;
③根据平衡条件:f=F=0.1N
答:①闭合电路中电流的大小0.5A;
②金属棒PQ所受安培力的大小0.1N,由左手定则判断方向安培力方向向右;
③金属棒PQ所受的静摩擦力的大小为0.1N.

  • 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:5N,方向竖直向上.(3)由左手定则判断可知,B的方向水平向右.由F=BIL得,B= F IL = 0.5 2×0.2 T =1.25T答:(1)通过ab的电流I为2A;(2)ab所受的安培力F的大小是0.5N,方向竖直向上;(3)所加磁场磁感强度B的大小是1.25T,方向水平向右.
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    答:(1)开始时,金属棒MN中没有感应电流,不受安培力,由牛顿第二定律得:恒力 F=ma当金属棒MN匀速运动时速度最大,设为vm.由P=Fvm得:vm=PF=Pma(2)根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可知:E=Blvm;P=E2r+R解得:B=P(R+r)lvm=maP(r+R)Pl;(3)R上消耗的最大功率P1=I2R=...
  • 如图所示,两条足够长的平行金属导轨水平放置,导轨的一端接有电阻和开 ...
    答:安 =ma,即F- =ma,当闭合开关瞬间,若F= ,金属杆做匀速运动,A项正确;若 ,杆做加速度减小的减速运动,C项符合;若 ,杆做加速度减小的加速运动,B项符合;本题D图所示是不可能出现的,故选D点评:本题难度较小,加速度由合力提供,应判断安培力的大小变化,在判断速度时间图像的变化 ...
  • (2014?宝鸡三模)如图所示,两根平行光滑金属导轨水平放置,左端用导线连 ...
    答:R=13×6×0.5×90.25×9×2=2C;(2)t=6s末,棒的速度v=at=0.5×6=3m/s;根据牛顿第二定律,则有:F-FA=ma,因安培力表达式FA=B2L2vR,则有:F-B2L2vR=ma;那么外力对金属棒做功的瞬时功率为:P=Fv=(B2L2vR+ma)v=(22×0.52×30.25×2×9+2×0.5)×3=5W;答...
  • 【急急急】水平放置的两根平行金属导轨相距0.2m,上面
    答:初状态:F=BIL=1*(6/(0.5+2.5))*0.2=0.4N 又因为:mg=0.4N 所以此时B的方向是水平向左。方向顺时针转37°后:f=F*sin37=0.24N N=mg-F*cos37=0.08N
  • 如图所示,固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端...
    答:解答:解:(1)当导体杆达到最大速度时,产生的感应电动势E=Bdvm,回路中电流I=ER+r=BdvmR+r,所以,此时电阻R的热功率PR=I2R=B2d2v2mR(R+r)2;(2)当导体杆达到最大速度时,对导体杆受力分析如图所示,此时满足:F=μmg+Bid,所以,F=μ mg+B2d2vmR+r;(3)从导体杆由静止开始...
  • ...如图所示,水平放置的两根足够长的平行光滑金属导轨相距L,质量为m...
    答:I=IC+ER=CBLa+BLatR根据牛顿第二定律得 F2-BIL=ma解得,F2=ma+B2L2Ca+B2L2atR答:(1)电容器所带电量为CBLv0,金属杆ab所受水平外力F1的大小为B2L2v0R.(2)该过程中电容器的充电电流IC为CBLa,F2随时间t变化的关系式为ma+B2L2Ca+B2L2atR.
  • 如图所示,固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其...
    答:A、杆匀速运动时速度最大.设杆的速度最大值为v,此时杆所受的安培力为FA=BId=BBdvR+rd=B2d2vR+r,而且杆受力平衡,则有F=FA+μmg,解得,v=(F?μmg)(R+r)B2d2.故A错误.B、流过电阻R的电荷量为 q=△ΦR+r=BdlR+r.故B正确.C、D、根据动能定理得:恒力F做的功、摩擦力做...
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    答:BD 试题分析:当合外力为0的时候,导体棒的加速度为0,此时导体棒的速度达到最大值,此后因为速度不变,所以感应电流不变,安培力不变,合外力不变,一直是0,导体棒将做匀速直线运动。由E=Bdv,F=BId以及 得出安培力 ,因为合外力为0,所以F 外 =F+μmg,可解出 所以A选项错误;由电...
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    答:RLR+RL=3×63+6Ω=2Ω通过金属棒的电流大小I=ER并+r=12+0.5A=0.4A,小灯泡两端的电压U=E-Ir=1-0.4×0.5=0.8V,金属棒受到的安培力大小 FA=BIl=0.2×0.4×0.5N=0.04N,由左手定则可判断安培力方向水平向左;答:(1)金属棒切割磁场产生的电动势为1V;(2)小灯泡两端...