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菁優(yōu)網(wǎng)如圖甲所示,兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi),導(dǎo)軌間距L=1.0m,左端連接阻值R=4.0Ω的電阻。勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5T,方向垂直導(dǎo)軌所在平面向下。質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=1.0Ω的金屬桿置于導(dǎo)軌上,桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5。t=0時(shí)對(duì)桿施加一平行于導(dǎo)軌方向的水平外力F,桿運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖乙所示。運(yùn)動(dòng)過程中桿與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好,其余電阻不計(jì),重力加速度大小g取10m/s2
(1)求t=2s時(shí)水平外力的大??;
(2)求前3s內(nèi)流過電阻R的電荷量;
(3)若改變外力F的作用規(guī)律,使桿的運(yùn)動(dòng)速度v與位移x滿足v=0.4x,求桿從靜止開始到x=5m的過程中,外力F所做的功。

【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:69引用:2難度:0.5
相似題
  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.如圖所示,線框用裸導(dǎo)線組成,cd、ef兩邊豎直放置且相互平行,裸導(dǎo)體ab水平放置并可沿cd、ef無摩擦滑動(dòng),在螺線管內(nèi)有圖示方向磁場(chǎng)B1,若
    Δ
    B
    1
    Δ
    t
    =10T/s增加,而ab所在處為勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2=2T,螺線管匝數(shù)n=4,螺線管橫截面積S=0.1m2.導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m=0.02kg,長L=0.1m,整個(gè)電路總電阻R=5Ω,試求(g取10m/s2):
    (1)ab下落時(shí)的最大加速度。
    (2)ab下落時(shí)能達(dá)到的最大速度。

    發(fā)布:2024/9/27 15:0:1組卷:994引用:2難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.如圖所示,足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌cd和ef水平放置,在其左端連接傾角為θ=37°的光滑金屬導(dǎo)軌ge、hc,導(dǎo)軌間距均為L=1m,在水平導(dǎo)軌和傾斜導(dǎo)軌上,各放一根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿,金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好.金屬桿a、b質(zhì)量均為M=0.1kg,電阻Ra=2Ω、Rb=3Ω,其余電阻不計(jì).在水平導(dǎo)軌和斜面導(dǎo)軌區(qū)域分別有豎直向上和豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1、B2,且B1=B2=0.5T.已知從t=0時(shí)刻起,桿a在外力F1作用下由靜止開始水平向右運(yùn)動(dòng),桿b在水平向右的外力F2作用下始終保持靜止?fàn)顟B(tài),且F2=0.75+0.2t(N).(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2
    (1)判斷桿a的電流方向并通過計(jì)算說明桿a的運(yùn)動(dòng)情況;
    (2)從t=0時(shí)刻起,求1s內(nèi)通過桿b的電荷量;
    (3)若從t=0時(shí)刻起,2s內(nèi)作用在桿a上的外力F1做功為13.2J,則求這段時(shí)間內(nèi)桿b上產(chǎn)生的熱量.

    發(fā)布:2024/8/30 4:0:9組卷:129引用:3難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.如圖a所示,光滑水平直金屬軌道寬L=0.6m,左端連接定值電阻R,軌道電阻不計(jì)。軌道內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。一根質(zhì)量m=0.4kg、不計(jì)電阻的金屬桿垂直軌道放置,在軌道上以初速度v0進(jìn)入磁場(chǎng)向右運(yùn)動(dòng),通過施加一個(gè)水平拉力F使金屬桿做加速度大小a=1m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)直至速度為零。若以F向右為正,金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過程中F和金屬桿運(yùn)動(dòng)速度v的關(guān)系如圖b所示:
    (1)求當(dāng)v=1m/s時(shí)金屬桿所受安培力FA的大??;
    (2)求定值電阻R的大?。?br />(3)若金屬桿以v0=2m/s進(jìn)入磁場(chǎng),恰好運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)右邊界時(shí)速度為0,試討論若金屬桿以v0<2m/s的不同數(shù)值進(jìn)入磁場(chǎng),金屬桿從進(jìn)入磁場(chǎng)到速度為零的過程中,拉力F的大小和方向變化情況。

    發(fā)布:2024/8/28 5:0:8組卷:28引用:1難度:0.5
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