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如圖(甲),MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ=30°角固定,M、P之間接電阻箱R,電阻箱的阻值范圍為0~4Ω,導軌所在空間存在勻強磁場,磁場方向垂直于軌道平面向上,磁感應強度為B=0.5 T。質量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上,其接入電路的電阻值為r?,F從靜止釋放桿ab,測得最大速度為vm。改變電阻箱的阻值R,得到vm與R的關系如圖(乙)所示。已知軌距為L=2m,重力加速度g=10m/s2,軌道足夠長且電阻不計。
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(1)通過分析描述金屬棒從靜止開始到最大速度過程中的運動情況;
(2)當R=0時,求桿ab勻速下滑過程中產生的感應電動勢E的大小及桿中的電流方向;
(3)求金屬桿的質量m和阻值r;
(4)求金屬桿勻速下滑時電阻箱消耗電功率的最大值Pm。
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:224引用:2難度:0.5
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  • 菁優(yōu)網1.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磁場。一個阻值為R的正方形金屬線圈邊長l<d,線圈質量為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,其下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時的速度相等,不計空氣阻力,重力加速度為g,則( ?。?
    發(fā)布:2024/10/18 0:0:1組卷:189引用:3難度:0.5
  • 菁優(yōu)網2.如圖所示,足夠長的傾角θ=37°平行金屬導軌間距L=1m,在水平虛線的上方導軌光滑,且有垂直于導軌平面向下的勻強磁場B1,水平虛線下方導軌粗糙,且有平行于導軌平面向下的勻強磁場B2,且B1=B2=1T。質量均為m=0.1kg,電阻均為R=1Ω的導體棒ab、cd垂直放置在導軌上,開始時給兩導體棒施加約束力使它們靜止在斜面上,現給ab棒施加沿斜面向上的拉力F,同時撤去對兩導體棒的約束力,使ab沿斜面向上以a=1m/s2的加速度做勻加速直線運動,cd棒沿斜面向下運動,運動過程中導體棒始終與導軌垂直并接觸良好。已知導軌和cd棒之間的摩擦因數為0.5,導軌的電阻不計,g=10m/s2,sin37°=0.6;cos37°=0.8,求:?
    (1)當cd棒向下運動的速度達到最大時,ab棒此時受到的拉力大小和速度大小;
    (2)當回路中的瞬時電功率為2W時,在此過程中,通過ab棒橫截面的電量;
    (3)已知當cd棒速度最大時,拉力F做功0.3J,求ab棒上產生的焦耳熱。
    發(fā)布:2024/10/18 0:0:1組卷:94引用:3難度:0.3
  • 菁優(yōu)網3.如圖所示,平行光滑金屬導軌M1N1和M2N2與水平面的夾角為37°,兩導軌間距為L,放置于水平面內的n匝圓形金屬線圈半徑為d;導軌M1端和M2端用導線與圓形線圈相連;質量為m的金屬棒CD跨接在兩平行導軌上并與兩導軌垂直。兩平行導軌間CD所在區(qū)域有垂直導軌平面向上的勻強磁場,該磁場磁感應強度大小恒為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,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棒的質量。
    發(fā)布:2024/10/17 0:0:1組卷:21引用:1難度:0.5
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