如图所示,MN与PQ是两条水平放置彼此平行的光滑金属导轨,导轨间距为l=0.5m.质量m=1kg,电阻r=0.5Ω的金

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-11
如图所示,MN与PQ是两条水平放置彼此平行的光滑金属导轨,导轨间距为l=0.5m。质量m=1kg,电阻r=0.5Ω的金

(1)0.8N;(2)0.4m/ s 2 试题分析: (1)导线切割磁感线时产生的感应电动势E=Blv由闭合电路欧姆定律 由安培力公式F A =BIL= 因ab杆匀速时所以受到的水平恒力F=F A =0.8N (2)由牛顿第二定律 F- =ma (5分)得:a="0.4m/" s 2

(1)导体棒运动的加速度为:a=vt=24=0.5m/s2 电动势:E=Blv电流:I=ER+r安培力:F安=B2l2vR+r 由牛顿第二定律可得:F-μmg-B2l2vR+r=ma 代入数据得第4s末拉力为:F=2.3N;(2)电阻R上产生的热量为0.4J,则导体棒上产生的热量为0.1J,即总热量为:Q=0.5J;由能量守恒可得:WF=μmgx+12mv2+Q 而x=12vt=12×2×4=4m 得:WF=6.5J;(3)第4s末拉力F的瞬时功率为:PF=Fv=2.3×2=4.6W,则:F=pv 对导体棒由牛顿第二定律得:pv-μmg-B2l2vR+r=ma 当加速度a=0时,导体棒的速度达到最大.所以速度最大时:pv-μmg-B2l2vR+r=0;带入数据解得:Vmax=2.4m/s;答:(1)4s末拉力F的大小为2.3N;(2)水平拉力F做的功为6.5J;(3)ab杆所能达到的最大速度为2.4m/s.

(1)第4s末,ab杆的感应电动势为:E=Blv
感应电流为:I=
E
R+r

安培力大小为:FA=BIl
联立以上三式得:FA
B2l2v
R+r
22×0.52×2
2+0.5
N=0.8N

(2)由电阻R上产生的焦耳热表达式知:
Q=I2Rt知,
ab杆产生的焦耳热应为:
Q′=I2rt,
Q′=
r
R
Q=
0.5
2
×0.4J=0.1J

设外力做功为W,安培力做功为W′A,由动能定理得:W-W′A=
1
2
mv2
而W′A=Q+Q′=0.5J
故,W=Q+Q′+
1
2
mv2=0.5+
1
2
×1×22J=2.5J

(3)设4s末外力大小为F′,由牛顿第二定律得:
F′-FA=ma=m
v
t

所以,F′=FA+
mv
t
=0.8+
1×2
4
N=1.3N
…①
ab杆达到最大速度为vm,此时加速度为零,故有:
F′=F′A=
B2l2vm
R+r

所以,vm
F′(R+r)
B2l2
1.3×(2+0.5)
22×0.52
m/s=3.25m/s
…②
设4s末至ab杆达到最大速度过程中位移为x,时间为t′,则4s末至ab杆达到最大速度过程中通过杆的电量为:
q=
.

  • 如图所示,MN与PQ是两条水平放置彼此平行的光滑金属导轨,导轨间距为l=...
    答:由动能定理得:W-W′A=12mv2而W′A=Q+Q′=0.5J故,W=Q+Q′+12mv2=0.5+12×1×22J=2.5J(3)设4s末外力大小为F′,由牛顿第二定律得:F′-FA=ma=mvt所以,F′=FA+mvt=0.8+1×24N=1.3N…①ab杆达到最大速度为vm,此时加速度为零,故有:F′=F′A=B2l2vmR+r所以,v...
  • (2012?宿迁模拟)如图所示,MN与PQ是两条水平放置彼此平行的金属导轨,导 ...
    答:导体棒的速度达到最大.所以速度最大时:pv-μmg-B2l2vR+r=0;带入数据解得:Vmax=2.4m/s;答:(1)4s末拉力F的大小为2.3N;(2)水平拉力F做的功为6.5J;(3)ab杆所能达到的最大速度为2.4m/s.
  • (2011?长宁区二模)如图所示,MN与PQ是两条水平放置彼此平行的金属导轨...
    答:v=0.55×1W=0.55W设ab的最大速度为vm,此时的拉力为F',则P=F′?vm=(μmg+B2L2vmR+r)vm代入数据:(0.2×0.2×10+0.52vm2+0.5)vm=0.55W;vm=1.08m/sab杆能达到的速度为1.08m/s;(4)上述两种情况拉力F随时间t变化大致图线在(2)、(3)...
  • 如图所示,MN、PQ是两条水平放置的平行光滑导轨,其阻值可以忽略不计...
    答:(2)通过ab杆的电流为0.01A;(3)电阻R1上每分钟产生的热量为8×10-3J.
  • 如图所示,MN、PQ是两条水平放置的平行光滑导轨,其电阻可以忽略不计...
    答:杆ab切割产生的感应电动势:E=BLv=1×10-2×0.6×5V=0.03V;ab两端电压 U=IR1R2R1+R2=3×63+6×0.01V=0.02V(3)因电阻R1、R2,并联,且R1=3.0Ω,R2=6.0Ω,由于电流与电阻成反比,则流过电阻R1上为:I1=R2R1+R2I=63+6×0.01A=1150A;根据焦耳定律,则有:Q=I12R1=(...
  • 如图所示,MN、PQ是两条水平放置彼此平行的金属导轨,匀强磁场的磁感线...
    答:解:(1)设导轨间距为L,磁感应强度为B,ab杆匀速运动的速度为v,电流为I,此时ab杆受力如图所示: 由平衡条件得:F=μmg+ILB ① 由欧姆定律得: ② 由①②解得:BL=1T·m,v=0.4m/s ③ F的功率:P=Fv=0.7×0.4W=0.28W ④ (2)设ab加速时间为t,加速过程的平均感应电...
  • 如图所示,MN、PQ是两条水平放置的平行光滑导轨,其阻值可以忽略不计...
    答:(1)由右手定则可知:ab中产生的感应电流方向为b→a,ab杆相当于电源,电流从负极流向正极,则a端的电势高;(2)由法拉第电磁感应定律得电动势为:E=BLv=3V,外电阻为:R=R1R2R1+R2=3×63+6=2Ω,Ab杆的电流:I=ER+r=1A;答:(1)ab杆a端的电势高;(2)通过ab杆的电流I为1A.
  • 如图所示,MN、PQ是两条水平放置的平行光滑导轨,其阻值可以忽略不计...
    答:如图所示,MN、PQ是两条水平放置的平行光滑导轨,其阻值可以忽略不计,轨道间距L=0.6m。匀强磁场垂直导轨平面向下,磁感应强度B=1.0×10T,金属杆ab垂直于导轨放置与导轨接触良好,ab... 如图所示,MN、PQ是两条水平放置的平行光滑导轨,其阻值可以忽略不计,轨道间距L=0.6m。匀强磁场垂直导轨平面向下,磁感应强度B=1.0...
  • 如图所示,MN、PQ为两条平行的水平放置的金属导轨,左端接有定值电阻R...
    答:当金属棒以速度v水平向右匀速运动,金属棒切割磁感线,产生感应电动势和感应电流,金属棒有效的切割长度为 3 2 L,ab中产生的感应电动势为E=B 3 2 Lv,通过R的电流为I= E R = 3 BLv 2R .故选B.
  • 如图所示,MN、PQ是两条水平放置的平行光滑导轨,其阻值可以忽略不计...
    答:(1)a端电势高(2) (3) 试题分析:(1)由右手定则易知a端电势高。(2)由 , ,可得 (3)由 , 点评:难度较小,首先根据“产生感应电动势的那一部分导体为电源”判断出内外电路,画出等效电路图,转化为电路问题再根据恒定电流知识求解 ...