如圖所示,足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌PQ、P′Q′水平固定,處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其右端通過(guò)一小段圓弧形絕緣材質(zhì)導(dǎo)軌與傾角為θ傾斜固定導(dǎo)軌MN、M′N(xiāo)′平滑相連,傾斜導(dǎo)軌處在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩部分磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為 B.在水平導(dǎo)軌靠近PP′的位置靜止放置一根電阻為R、質(zhì)量為m的金屬棒a,在傾斜導(dǎo)軌上靠近MM′的位置靜止鎖定一根電阻也為R、質(zhì)量也為m的金屬棒b.已知金屬棒長(zhǎng)度和導(dǎo)軌間距均為L(zhǎng),重力加速度為g,電容器的儲(chǔ)能公式EC=12CU2,且金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好,不計(jì)其他電阻,不計(jì)一切摩擦,不考慮電磁輻射.現(xiàn)在PP′之間用導(dǎo)線(xiàn)接一個(gè)電阻為R的定值電阻,并給金屬棒a一個(gè)水平向右的初速度v0.
(1)試求金屬棒a在水平導(dǎo)軌上向右滑動(dòng)過(guò)程中,金屬棒a上產(chǎn)生的焦耳熱.
(2)若將定值電阻R換成一個(gè)電容為C的電容器,仍然在靠近PP′的位置給金屬棒a一個(gè)水平向右的初速度v0,試求金屬棒a在水平導(dǎo)軌上向右滑動(dòng)過(guò)程中,金屬棒a上產(chǎn)生的焦耳熱.
(3)在第(2)問(wèn)基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間,金屬棒a到達(dá)絕緣材質(zhì)導(dǎo)軌并滑離,然后以大小為v的速度從MM′滑入傾斜導(dǎo)軌,與此同時(shí)解除對(duì)金屬棒b的鎖定,金屬棒b由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),再經(jīng)過(guò)時(shí)間t,金屬棒a的速度大小變?yōu)関1,試求此時(shí)金屬棒a、b的加速度a1、a2的大小.設(shè)整個(gè)過(guò)程中兩棒沒(méi)有相撞.
1
2
【考點(diǎn)】含容電路的動(dòng)態(tài)分析;導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);電磁感應(yīng)過(guò)程中的能量類(lèi)問(wèn)題.
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:172引用:1難度:0.2
相似題
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1.有一種測(cè)量壓力的電子秤,其原理圖如圖所示。E是內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)為6V的電源。R0是一個(gè)阻值為300Ω的限流電阻。G是由理想電流表改裝成的指針式測(cè)力顯示器。R是一個(gè)壓敏電阻,其阻值可隨壓力大小變化而改變,其關(guān)系如下表所示。C是一個(gè)用來(lái)保護(hù)顯示器的電容器。秤臺(tái)的重力忽略不計(jì),試分析:
壓力F/N 0 50 100 150 200 250 300 … 電阻R/Ω 300 280 260 240 220 200 180 …
(2)若電容器的耐壓值為5V,該電子秤的最大稱(chēng)量值為 N;
(3)如果把電流表中電流的刻度變換成壓力刻度,則該測(cè)力顯示器的刻度 。(選填“均勻”或“不均勻”)發(fā)布:2024/12/29 19:0:2組卷:26引用:6難度:0.7 -
2.如圖所示的電路中,電池的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,R1、R2是兩個(gè)阻值固定的電阻,電容器的電容為C.當(dāng)可變電阻R的滑片向上端移動(dòng)時(shí),通過(guò)R1的電流I1和通過(guò)R2的電流I2,電容器兩極板間的電壓U將如何變化( ?。?img alt src="https://img.jyeoo.net/quiz/images/201201/45/bb16464e.png" style="vertical-align:middle" />
發(fā)布:2024/12/29 19:0:2組卷:29引用:6難度:0.7 -
3.如圖(a)所示的電路中,K與L間接一智能電源,用以控制電容器C兩端的電壓Uc。若Uc隨時(shí)間t的變化如圖(b)所示,則下列描述電阻R兩端電壓UR隨時(shí)間t變化的圖像中,正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/29 18:0:2組卷:141引用:3難度:0.5
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