如图所示,两条足够长的互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离为L=0.5m.在导轨的一端接有阻值为0.8

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-30
如图所示,两条足够长的互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离为L=0.5m.在导轨的一端接有阻值为0.8

(1)金属直杆的速度达到稳定时,恒力F与安培力二力平衡.此时直杆所受的安培力大小为:FA=BIL=BL?BLv1R+r=B2L2v1R+r根据平衡条件得:F=FA;则得:v1=F(R+r)B2L2=3.5×(0.8+0.2)12×0.52m/s=14m/s(2)对金属直杆,从进入磁场到达稳定速度的过程,由动能定理得:Fx-W安=12mv21-12mv20解得:W安=Fx-12mv21+12mv20=(3.5×6-12×0.2×142+12×0.2×42)J=3.0J而回路中产生的总热量为:Q=W安所以得:Q=3.0J由于导体杆与R串联,根据焦耳定律得电阻R上产生的热量 QR=RR+rQ=0.80.8+0.2×3J=2.4J通过R的电量:q=.I?△t又根据闭合电路欧姆定律得:.I=.ER+r根据法拉第电磁感应定律得:.E=△Φ△t联立以上三式得:q=△ΦR+r又△Φ=BLx则得:q=BLxR+r=1×0.5×60.8+0.2C=3C答:(1)金属直杆达到的稳定速度v1是14m/s.(2)电阻R上产生的热量是2.4J,通过R的电量是3C.

(1)金属棒受到的安培力:F安培=BIL=B2L2v1R+r,金属直杆的速度达到稳定时最匀速运动,由平衡条件得:F=F安培,即:F=B2L2R+rv1,代入数据解得:v1=14m/s;(2)对金属直杆,从进入磁场到达到稳定速度的过程中,外力做功WF=Fs=3.5×6=21J,由能量守恒定律得:12mv02+WF=Q+12mv12,代入数据解得:Q=3J,电阻R产生的热量:QR=RR+rQ,代入数据解得:QR=2.4J;答:(1)金属杆达到稳定时速度v1是14m/s;(2)从金属杆开始运动到金属杆达到稳定速度的过程中,电阻R上产生的热量是2.4J.

解:(1)金属直杆的速度达到稳定时,
(2)对金属直杆,从进入磁场到达到稳定速度的过程,由动能定理知:
  

通过R的电量:



  • 20.如图所示,两条足够长的互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离...
    答:如图所示,两条足够长的互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离为L=0.5m.在导轨的一端接有阻值为0.8Ω的电阻R,在x≥0处有一与水平面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=1T.一质量m=0.2kg的金属杆垂直放置在导轨上,金属直杆的电阻是r=0.2Ω,其他电阻忽略不计,金属直杆以一定的初速度v0=...
  • 如图,两条平行光线AB与DE射向平面镜MN后反射。根据光的反射原理可知:∠...
    答:因为:AB平行DE 所以:∠1=∠3 二直线平行,同位角相等 又因为:∠1=∠2,∠3=∠4 所以:∠2=∠4 所以:BC平行EF 同位角相等,二直线平行。
  • (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:(1) (2)    (3) 试题分析:本题是电磁感应与力学知识的综合,安培力是联系这两部分的桥梁.(1)由法拉第电磁感应律得 ,根据闭合电路欧姆定律有 ,于是可知电流与速度成正比,当电流第一次为零时,金属棒的速度为零,即 时, 根据运动学公式得第一次电流为零时金属棒通过的位...
  • 如图所示,水平面内有两根互相平行且足够长的光滑金属轨道,它们间的距离...
    答:(1)杆上所施加的水平拉力的方向始终向左 (2)0.15N(3)-7.0×10 -2 J 试题分析:(1)金属杆刚进入磁场时,杆中的感应电流 此时,杆 所受的安培力 ,方向水平向左杆 所受的合力 ,方向水平向左在金属杆 向右做匀减速直线运动的过程中,安培力 不断减小因此,杆上所施加...
  • 如图所示,水平面内有两根互相平行且足够长的光滑金属轨道,它们间的距离...
    答:因此,杆上所施加的水平拉力的方向始终水平向左.(2)当速度减为:v=v04=24m/s=0.5m/s时,电流为:I=14I0=14×2A=0.5A此时杆ab所受的安培力为:F安=BIL=0.5×0.5×0.2N=0.05N,方向水平向左,根据牛顿第二定律得:F安+F=ma水平拉力的大小为:F=ma-F安=0.2-0.05=0.15(...
  • )如图所示,水平面内有两根互相平行且足够长的光滑金属轨道,它们间的...
    答:根据牛顿第二定律 F 安 + F = ma F = ma - F 安 =" 0.15" N,方向水平向左此时施加在杆 ab 上的水平拉力的功率 = 7.5×10 -2 W(2)金属杆进入磁场后,一直受到安培力和水平拉力的共同作用而做匀减速直线运动,直至速度为零.设此过程中安培力做功为 W 安...
  • 如图所示,水平面内有两根互相平行且足够长的光滑金属轨道,它们间的距离...
    答:W安+W=0-12mv20,其中克服安培力做功的数值等于电阻R上发出的热量Q,即:-W安=Q,所以:W=Q?12mv20=0.13J-12×0.1×22J=-7.0×10-2J答:(1)杆中的感应电流为最大值的14时,水平拉力的功率为7.5×10-2W;(2)此过程中水平拉力做的功为-7.0×10-2J.
  • a、b是两束互相平行的单色可见光.当它们从空气射入水中时,各自发生如 ...
    答:b光在水中的波速要小,而b光的频率要大;由光子的能量公式可知,频率越大,光子的能量越大,故b光子能量要大,故A错误;由v=λf可知,a光的波长要长故C错误;在发生双缝干涉时,a光的干涉条纹要大于b光的干涉条纹,故B正确;在衍射时,a光更容易发生衍射现象,故D错误;故选B.
  • 如图所示,MN和PQ是两根互相平行竖直放置的光滑金属导轨,已知导轨足够...
    答:导体的速度会增加,直到安培力与重力的大小相等时,导体处于匀速运动,由于安培力是随速度的变化而变化的,故此时导体的加速度也是变化的,故B是不对的,C是可能的;如果安培力比重力大,则导体会做减速运动,直到安培力与重力相等时,速度才会变为匀速,故D也是可能的,所以该题选ACD。
  • 如图,MN、EF是两互相平行的镜面,一束光线AB照射到镜面MN上,反射光线...
    答:(1)如图所示。(2)AB∥CD (3)光在平面镜上反射的时候遵守平行四边形定则。在二个相互平等的平面镜之间反射的光线可以一直反射下去。