如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距L=1m,其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成θ=30°角，N、Q兩端接有R=1Ω的電阻。一金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，ab兩端與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知ab的質(zhì)量m=0.2kg,電阻r=1Ω，整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T。ab在平行于導(dǎo)軌向上的拉力作用下，以初速度v₁=0.5m/s沿導(dǎo)軌向上開始運(yùn)動，可達(dá)到最大速度v=2m/s。運(yùn)動過程中拉力的功率恒定不變，重力加速度g=10m/s²。
（1）求金屬棒速度最大時(shí)所受安培力F_A的大小，及拉力的功率P；
（2）ab開始運(yùn)動后，經(jīng)t=0.09s速度達(dá)到v₂=1.5m/s,此過程中電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為0.03J，求該過程中ab沿導(dǎo)軌的位移大小x；
（3）金屬棒速度達(dá)到v₂后，立即撤去拉力，棒回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)速度大小v₃=1.0m/s,求該過程中棒運(yùn)動的時(shí)間t₁。

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：86引用：1難度：0.4

相似題

2．如圖所示，水平的平行虛線間距為d,中間有沿水平方向的勻強(qiáng)磁場。一個阻值為R的正方形金屬線圈邊長l＜d,線圈質(zhì)量為m,線圈在磁場上方某一高度處由靜止釋放，保持線圈平面與磁場方向垂直，其下邊緣剛進(jìn)入磁場和剛穿出磁場時(shí)的速度相等，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g,則（　?。?

A．線圈進(jìn)，出磁場過程中感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針方向

B．線圈下邊緣剛進(jìn)入磁場時(shí)的加速度最小

C．線圈在進(jìn)入磁場和穿出磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱之和為mg（d+l）

D．線圈在進(jìn)入磁場和穿出磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱之和為2mgd

發(fā)布：2024/10/18 0:0:1組卷：189引用：3難度：0.5

3．如圖所示，平行光滑金屬導(dǎo)軌M₁N₁和M₂N₂與水平面的夾角為37°，兩導(dǎo)軌間距為L，放置于水平面內(nèi)的n匝圓形金屬線圈半徑為d；導(dǎo)軌M₁端和M₂端用導(dǎo)線與圓形線圈相連；質(zhì)量為m的金屬棒CD跨接在兩平行導(dǎo)軌上并與兩導(dǎo)軌垂直。兩平行導(dǎo)軌間CD所在區(qū)域有垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場，該磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B₀，圓形線圈所在位置有豎直向上的磁場，該磁場隨時(shí)間按，B=kt的規(guī)律均勻變化，使CD棒始終保持靜止。若金屬棒CD電阻為R，金屬圓形線圈電阻為r,其余電阻不計(jì)，取sin37°=0.6，重力加速度為g。求：
（1）CD中電流的大小和方向；
（2）CD棒的質(zhì)量。
發(fā)布：2024/10/17 0:0:1組卷：21引用：1難度：0.5
解析

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