如图甲所示,光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定的同一水平面上,两导轨间距L=0.20cm,两导轨的左端

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-05
如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.30m.导轨电阻忽略不计

(1)2.0s时的电流是 0.2A,ab上的安培力: F=BIL=0.50×0.2×0.30N=0.03N(2)设金属杆的运动速度为v,则感应电动势为:E=BLv根据闭合电路的欧姆定律得:E=I(R+r)=0.2×(0.40+0.20)V=0.12V金属棒的速度:v=EBL=0.120.50×0.30m/s=0.8m/s流过R的电量:q=.It=0.22×2.0=0.2C(3)金属棒的加速度:a=△v△t=0.8?02.0?0m/s2=0.4m/s2根据牛顿第二定律:F-F安=ma解得:F=0.07N故2s末时F的瞬时功率 P=Fv=0.07×0.8W=5.6×10-2W答:(1)2.0s末杆ab受到的安培力的大小是0.03N;(2)2.0s末杆的速率是0.8m/s,前2.0s内通过定值电阻R的电荷量q是0.2 C;(3)2.0s末拉力F做功的功率是5.6×10-2W.

(1)由图得:v=0.4t (m/s)ab棒产生的感应电动势 E=BLv则电阻R两端电压 U=RR+rE=RR+rBL?0.4t=44+1×5×2×0.4t=3.2t V(2)由图知第2s末棒的速度为 v=0.8m/s感应电动势 E=BLv=5×2×0.8V=8V感应电流 I=ER+r=84+1A=1.6A则安培力的大小 FA=BIL=5×1.6×2N=16N(3)由图知加速度 a=0.4m/s2; 根据牛顿第二定律得 F-FA=ma外力F的瞬时功率 P=Fv结合得P=14.4W.答:(1)电阻R两端电压U与时间t的函数关系为U=3.2t; (2)第2s末安培力的大小为16N; (3)第2s末外力F的瞬时功率为14.4W.

解:(1)由图象可知,
此时电路中的电流(即通过金属杆的电流)
用右手则定判断出,此时电流的方向由b指向a
(2)金属杆产生的感应电动势

(3)金属杆速度为v时,电压表的示数应为
由图象可知,U与t成正比,由于R、r、B及L均与不变量,所以v与t成正比,即金属杆应沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动
金属杆运动的加速度
根据牛顿第二定律,在5.0s末时对金属杆有F-BIL=m a ,解得F=0.20N
此时F的瞬时功率P=Fv=1.0W



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    答:40.2N, 则PA=FAv=2.4W;(3)根据图线,I12t即为图线与时间轴包围的面积,所以WA=3I12R1t=3×12×5×0.2×4=6 J又根据动能定理得,WF-WA=Ek,得WF=WA+Ek=8.5 J.答:(1)5s末金属杆的动能为2.5J.(2)5s末安培力的功率为2.4W.(3)5s内拉力F做的功为8.5J.
  • (2011?湖南二模)如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在...
    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...
  • ...如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一竖直面...
    答:设3s末金属杆的速度为v,由图象知,t=3s时回路中的电流I=0.09=0.3A.由E=Bdv和I=ER+r得,金属杆的速度v=I(R+r)Bd=0.3×(4+1)0.5×1=3m/s金属杆的动能EK=12mv2=12×1×32=4.5J由图象知,4s内回路中产生的热量Q=I2(R+r)t=238×0.12×10-2×5J=1.428J金属杆上升的...
  • 如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,其宽度L=1m,一...
    答:(1)根据图象可得:1.7s后金属棒达到了最大速度,最大速度为:vm=△s△t=11.2?7.02.3?1.7m/s=7m/s 由已知条件金属棒达到最大速度时受到的安培力等于重力,则有:BIL=mg又I=BLvmR+r联立得:B2L2vmR+r=mg 可得:B=mg(R+r)L2vm=0.01×10×(0.4+0.3)12×7T=0.1T(2)Q=...
  • 如图1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,导轨...
    答:0.4t=44+1×5×2×0.4t=3.2t V(2)由图知第2s末棒的速度为 v=0.8m/s感应电动势 E=BLv=5×2×0.8V=8V感应电流 I=ER+r=84+1A=1.6A则安培力的大小 FA=BIL=5×1.6×2N=16N(3)由图知加速度 a=0.4m/s2; 根据牛顿第二定律得 F-FA=ma外力F的瞬时功率 P=Fv结合得P=...
  • 如图(甲)所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN,PQ相距为L=1m,导轨...
    答:解:(1)当金属杆匀速下滑时速度最大,设最大速度为vm,由平衡条件得:m1gsina=F安,安培力:F安=B1IL,电流:I=B1IvmR1+R2,则:m1gsina=B21L2vmR1+R2,解得:vm=12m/s;(2)金属杆稳定下滑时,感应电动势:E=BLv=24V,两板间电压U=IR2=6V,对液滴,m2g=qUd,所以该液滴在两...
  • 如图甲所示,两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的...
    答:速度增大,感应电动势增大,感应电流增大,安培力增大,则加速度减小所以棒做加速度减小的加速运动.(或 变速运动、或变加速运动、加速运动) (2)感应电动势为:E=BLv 感应电流为:I=ER ab杆所受的安培力为:F安=BIL=B2L2vR(3)F-mgsinθ-B2L2vR=ma 当a=0时,速度v达...
  • 如图甲所示,两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1m...
    答:B:下落时,通过a-h图象知a=0,表明金属杆受到的重力与安培力平衡有 mg=BIL其中 I= E R ,E=BLv 可得下落0.3m时杆的速度 v= mgR B 2 L 2 代人数值有:v=0.5m/s.故B错误;C:从开始到下落的过程中,由能的转化和守恒定律有: mgh=Q+ 1 2...
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    答:(1)t时刻金属杆CD的速度 v=at电压表示数为U=IR=BLRR+rv则得 U=BLRR+rat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=B2L2vR+r,根据牛顿第二定律得 F-f=ma代入得 F=B2L2vR+r+ma=B2L2R+rat+ma=k′t+ma,解得,k′=0.1...
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    答:4.5;75.94