如图,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.2m,电阻R=0.4Ω,导轨上停

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-11
如图,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.2m,电阻R=0.4Ω,导轨上停

(1)t时刻金属杆CD的速度 v=at电压表示数为U=IR= BLR R+r v则得 U= BLR R+r at由图得:U=kt,联立则得k=0.4 V/s所以U=0.4 t(V).如图 (2)杆所受的安培力 f=BIL= B 2 L 2 v R+r ,根据牛顿第二定律得 F-f=ma代入得 F= B 2 L 2 v R+r +ma= B 2 L 2 R+r at+ma=k′t+ma,解得,k′=0.1 N/s,故外力F随时间t的变化关系式 F=0.1 t+0.5(N)(3)外力F的瞬时功率P=FvP=(k′t+ma)at=0.5 t 2 +2.5 t(W)可见F的瞬时功率与时间成二次函数关系,第2s末得到:P=7 W答:(1)电压表的示数随时间变化的关系式为U=0.4 t(V).在图中画出电压表的示数U随时间t变化的图象如图.(2)外力F随时间t的变化变化关系为F=0.1 t+0.5(N).(3)外力F的功率随时间t的关系为P=0.5 t 2 +2.5 t(W),第2s末时外力F的瞬时功率P是7W.

(1)cd杆既然静止,说明安培力等于重力在斜面的分力:
mgsin30°=BIL
I=mgsin30°/BL=0.1/0.2×0.5=1A
用左手定则可以判定电流是垂直纸面向里,这个地方没图不知道cd哪一端在里面或则外面,我估计有图的话,应该写从a到b或则从b到a
(2)可以判定ab受到的安培力跟cd相反,因为电流方向相反,F=mgsina+BIL=2mgsina=0.2N
(3)电流I=E/2R=BLv/2R
解得:v=2RI/BL=2m/s
Q=I²Rt
t=Q/I²R=0.1/0.1=1s
那么ab杆在斜面的位移x=vt=2m
上升的高度h=xsin30°=1m
于是由能量守恒:W=2Q+mgh=0.2+0.2=0.4J

(1)t时刻金属杆CD的速度 v=at

电压表示数为U=IR=
BLR
R+r
v
则得 U=
BLR
R+r
at
由图得:U=kt,联立则得k=0.4 V/s
所以U=0.4 t(V).如图 
(2)杆所受的安培力 f=BIL=
B2L2v
R+r
,根据牛顿第二定律得
   F-f=ma
代入得 F=
B2L2v
R+r
+ma=
B2L2
R+r
at+ma=k′t+ma,
解得,k′=0.1 N/s,
故外力F随时间t的变化关系式 F=0.1 t+0.5(N)
(3)外力F的瞬时功率P=Fv
P=(k′t+ma)at=0.5 t2+2.5 t(W)
可见F的瞬时功率与时间成二次函数关系,
第2s末得到:P=7 W
答:
(1)电压表的示数随时间变化的关系式为U=0.4 t(V).在图中画出电压表的示数U随时间t变化的图象如图.
(2)外力F随时间t的变化变化关系为F=0.1 t+0.5(N).
(3)外力F的功率随时间t的关系为P=0.5 t2+2.5 t(W),第2s末时外力F的瞬时功率P是7W.

  • 如图a所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,
    答:解(1)杆在F的作用下,做切割磁感应线运动,设其速度为v,杆就是电源,设产生的感应动势为E,根据闭合电路的知识可知,电压表的示数为 ,代人数据得:UV=0.08v(V). ① 由图中可知电压随时间变化的关系为UV=0.4t(V). ② 由①②得杆的运动速度为v=5t(m/s) ③ 上式说明金属杆做初...
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    答:(1)由图乙可得路端电压与时间的函数关系为U=0.4t,金属杆ab产生的感应电动势E与时间的函数 关系为E=5U/4=0.5t,而E=BLv,得v=0.5t/BL=5t;(2)由于v=5t,说明金属杆ab做匀加速直线运动,加速度为a=5 m/s2 ;(3)5s末,金属杆ab产生的感应电动势E=0.5t=2.5V,电路中电流为I...
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    答:(1)金属杆的速度:v=at,感应电动势:E=BLv=BLat,感应电流为:I=Er+R,电容器两端电压:U=UR=IR,电容器所带电荷量:Q=CU,联立并代入数据解得:Q=2.4×10-7t;(2)t=2s时,金属棒的速度:v=at=10m/s,金属棒受到的安培力:F安=BIL=B2L2atR+r=0.52×0.22×5×20.4+0....
  • ...如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上...
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  • 如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN,PQ固定在同一水平面_百度知 ...
    答:(2)由图像知,2s末,U=0.8V,此时,电路中电流I=U/R=2A,金属棒所受的安培力f=BIL=0.16N 由(1)和牛顿第二定律可知,金属棒所受的合外力(F合)=m*a=0.625N 由受力分析可知,F(合)=F-f,所以F=0.785N 2s末金属棒的瞬时速度(v2)=a*T(T=2s)=12.5m/s 瞬时功率P=F...
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    答:设2.0s时外力F做功的功率为P,则P=Fv1解得:P=5.6×10-2W答:(1)金属杆ab受到安培力的大小3.0×10-2N和方向水平向左;(2)金属杆的速率0.80m/s;(3)对图象分析表明,金属杆在外力作用下做的是匀加速直线运动,加速度大小a=0.40m/s2,则2.0s时外力做功的功率5.6×10-2W.
  • ...如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上...
    答:A、设路端电压为U,金属杆的运动速度为v,则感应电动势E=BLv电阻R两端的电压U=IR=BLvRR+r由图乙可得U=kt,k=0.1V/s解得v=kt(R+r)BLR因为速度与时间成正比,所以金属杆做匀加速运动,加速度a=k(R+r)BLR=1m/s2故A正确.B、在2s末,速度v2=at=2m/s此时通过金属杆的电流I=ER+r金属...
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