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,另外两根水平金属杆MN和EF的质量均为m=10-2

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-01
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,另外两根水平金属杆MN和EF的质量均为m=10 -

(1)MN杆做变加速运动,加速度逐渐减小,速度逐渐增大. (2)对MN杆:F=mg+F 安 .对EF杆:F 安 =mg所以F=2mg.F 安 =BIL I= BLv 2R . v= 2mgR B 2 L 2 =1m/s P=Fv=0.1W.答:(1)MN杆做变加速运动,加速度逐渐减小,速度逐渐增大. (2)达到最大速度时,拉力对MN杆做功的功率为0.1W.

(1)最大速度时PQ杆受力平衡有:BIL=mg由闭合电路欧姆定律得:E=I?2RMN杆切割磁感线,产生的电动势为:E=BLvm联立得最大速度为:vm=2mgRB2L2=2×10?2×10×0.212×0.22=1m/s对于MN杆有:F=BIL+mg=2mg=2×10-2×10N=0.2N (2)对MN杆应用牛顿第二定律得:F-mg-B I1L=ma1PQ杆受力平衡有:FN+BI1L=mg 得:FN=2mg-F+ma=ma=10-2×2N=2×10-2N (3)位移x内回路中产生的平均电动势:E′=△φ△t=BLx△t感应电流为:I′=E′2R通过MN杆的电量为:q=I′△t得:q=BLx2R=1×0.2×0.12×0.2C=0.05C答:(1)MN杆的最大速度vm为1m/s.(2)当MN杆加速度达到a=2m/s2时,PQ杆对地面的压力为2×10-2N. (3)MN杆由静止到最大速度这段时间内通过MN杆的电量为0.05C.

(1)MN杆先做变加速运动,加速度逐渐减小,速度逐渐增大,当拉力等于重力和安培力之和时做匀速运动,速度最大.
对MN杆,根据平衡条件得:F=mg+F
对EF杆:F=mg
所以拉力的大小为 F=2mg.
又 安培力 F=BIL,I=
BLv
2R

联立以上两式得:v=
2mgR
B2L2
=
2×10?2×10×0.2
12×0.22
=1m/s
所以拉力对MN杆做功的功率为 P=Fv=2mg?v=2×10-2×10×1W=0.2W
(2)根据功能关系得:
  Fx=
1
2
mv2
+mgx+Q
则得,Q=Fx-
1
2
mv2
-mgx=2×10-2×10×0.5J-
1
2
×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.

  • 两根足够长的金属导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻.将质量为...
    答:A、释放瞬间金属棒仅受到重力,所以棒的加速度等于重力加速度.故A正确;B、金属棒的速度为v时,金属棒产生的电动势为BLv,由于棒的内阻不计,所以棒两端的电压为BLv,故B正确;C、金属棒的速度为v时,所受安培力为F=B2L2vR,同时还受重力与弹力,故C错误;D、当棒再次处于静止时,弹力等于重力...
  • 如图所示,两块相距为d,足够长的金属板平行竖直放置,两板间电压为U,长...
    答:(1)小球受力如图所示: qE=mgtanθ E= U d 可得: q= mgdtanθ U (2)将细线剪断后,小球只受重力和电场力,将沿细线方向做初速度为零的匀加速直线运动,如图.设小球经时间t打到B板M点,根据牛顿第二定律得, mg cosθ =ma 小球位移大小 s=...
  • 如图所示,在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行金属导轨,磁场方向与导 ...
    答:(1) 7.5 m/s(2) h="1" m (1)a棒向上运动时E1=B0lv,I1= ,F1=B0I1l对于b棒F1=mbgb棒下滑到最大速度时E2=B0lvm,I2= ,F2=B0I2l对于b棒F2=mbgvm="7.5" m/s.(2)在磁感应强度增大的过程中E3= I3= F3=2B0I3lF3=magh="1" m.
  • 如图所示,两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面上,导轨上横...
    答:A、弹簧恢复状态过程中,回路磁通量增大,回路中产生感应电流.由于通过两根导体棒所受安培力的方向相反,由左手定则判断得知,两根导体棒所受安培力的方向总是相反的.故A正确.B、弹簧先释放后收缩,回路的面积先增大后减小,根据楞次定律可知,回路中产生的感应电流方向先沿逆时针,后沿顺时针,两棒...
  • 如图所示,ACD、EFG为两根相距L的足够长的金属直角导轨,它们被竖直固 ...
    答:C
  • (16分)如图所示,两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内,导轨...
    答:(1) (2) , 试题分析:(1)从开始到两棒达到相同速度 的过程中,两棒的总动量守恒,有 解得: 根据能量守恒定律,整个过程中产生的焦耳热 (2)当ab棒速度大小为 且方向向左时,设cd棒的速度为 ,由动量守恒定律有: 解得: 此时回路中的总电动势 则消耗的电功率 ...
  • 如图所示,两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面,导轨上横放...
    答:cd所受的安培力向左.故B错误.C、两棒在安培力和弹簧弹力作用下运动,最终弹簧处于原长.故C正确.D、剪断细线的同时,若磁场突然增强,产生产生逆时针方向的感应电流,ab所受的安培力向右,cd所受的安培力向左.若安培力的大小等于弹簧的弹力,则两根导体棒可能保持静止.故D正确.故选ACD.
  • (2014?新余二模)(多选)如图所示,ACD、EFG为两根相距L的足够长的金属直角...
    答:方向垂直于导轨向下,则cd杆所受摩擦力为:f=μN=μ(mgcosθ+F安)=μ(mgsinθ+B2L2v12R),故C正确.D、根据cd杆受力平衡得:mgsin(90°-θ)=f=μ(mgsinθ+B2L2v12R),则得μ与v1大小的关系为:μ(mgsinθ+B2L2v12R)=mgcosθ,故D正确.故选:CD.
  • (2012?宁城县模拟)如图所示,两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水 ...
    答:(1)从开始到两棒达到相同速度v的过程中,两棒的总动量守恒,有 mv0=2mv,得v=12v0根据能量守恒定律,整个过程中产生的焦耳热 Q=12mv20?12(2m)v2=14mv20在运动中产生的焦耳热最多是14mv20(2)设ab棒的速度变为34v 0时,cd棒的速度为v',则由动量守恒可知mv0=m34v0+mv′解得v...
  • 两根足够长的平行光滑导轨竖直固定放置,顶端接一电阻R,导轨所在平面与...
    答:A、金属棒先向下做加速运动,后向下做减速运动,假设没有磁场,金属棒运动到最低点时,根据简谐运动的对称性可知,最低点的加速度等于刚释放时的加速度g,由于金属棒向下运动的过程中,产生感应电流,受到安培力,而安培力是阻力,则知金属棒下降的高度小于没有磁场时的高度,故金属棒在最低点的加速度...