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菁優(yōu)網(wǎng)如圖,兩根質(zhì)量、電阻均相同的金屬棒MN、PQ分別置于光滑的金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌的水平部分和傾斜部分均處在垂直于導(dǎo)軌、強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場中,傾斜導(dǎo)軌與水平方向的夾角α=37°,不計導(dǎo)軌的電阻,MN與固定在水平導(dǎo)軌上的力傳感器連接?,F(xiàn)對PQ施加平行于傾斜導(dǎo)軌且隨時間均勻變化作用力F1(t=0時,F(xiàn)1=0),使PQ棒在距導(dǎo)軌底端x=2m處由靜止開始運(yùn)動,棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好,電腦顯示MN受到力傳感器水平向右的拉力F2與時間成正比,且F2=0.8t。MN始終保持靜止?fàn)顟B(tài),重力加速度g取10m/s2。
(1)分析并說明PQ棒的運(yùn)動方向。
(2)請證明PQ棒的在傾斜導(dǎo)軌上的運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動。
(3)求PQ運(yùn)動到導(dǎo)軌底端時,速度v的大小。
(4)若PQ運(yùn)動到底端的過程中,F(xiàn)1做功W=1.2J,則MN產(chǎn)生的焦耳熱Q為多少?
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:55引用:1難度:0.4
相似題
  • 1.如圖甲所示,間距為L的兩條足夠長光滑平行絕緣導(dǎo)軌放置在水平面內(nèi),導(dǎo)軌間有豎直方向且等間距間隔的勻強(qiáng)磁場區(qū),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,磁場寬度及間距均為2L。導(dǎo)軌上有一邊長為L的正方形金屬框abcd,質(zhì)量為m,ab、cd邊與導(dǎo)軌平行,ab、bc、ad、cd邊電阻相等均為R。金屬框在沿導(dǎo)軌方向的恒定拉力F(大小未知)作用下由靜止開始向右沿導(dǎo)軌運(yùn)動,經(jīng)過一段距離后進(jìn)入第一個磁場區(qū)。從bc邊進(jìn)入第一個磁場區(qū)至bc邊離開第一個磁場區(qū)過程中,測得ad兩端的電壓隨時間變化圖像如圖乙所示。
    (1)求恒力F的大小?
    (2)設(shè)Δt1=t1-0,Δt2=t2-t1,比較Δt1和Δt2的大小并求Δt1?
    (3)在圖丙中畫出bc邊離開第一個磁場至剛進(jìn)入第二個磁場過程中ad兩端的電壓隨時間變化圖像(標(biāo)出時間和電壓值,以bc邊離開第一個磁場開始計時);
    (4)金屬框從靜止開始到離開第二個磁場區(qū)的過程中F所做的功?
    菁優(yōu)網(wǎng)
    發(fā)布:2024/9/29 1:0:1組卷:64引用:3難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.如圖所示,匝數(shù)N=200、橫截面積S=100cm2、電阻r=0.3Ω的線圈處于豎直向上的變化磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時間變化規(guī)律B1=(0.5+0.4t)T。傾角θ=30°,間距d=0.5m、長度L=1.2m的光滑平行導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場中傾斜放置,B2方向垂直導(dǎo)軌平面,開關(guān)S閉合時,一質(zhì)量m=200g、電阻R1=0.2Ω的導(dǎo)體棒ab恰好能靜止在傾斜導(dǎo)軌的上端處,定值電阻R2=0.2Ω,導(dǎo)軌電阻忽略不計,空氣阻力忽略不計,取g=10m/s2。則:
    (1)求線圈中的感應(yīng)電動勢大??;
    (2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小和方向;
    (3)斷開S后導(dǎo)體棒開始沿導(dǎo)軌下滑,到達(dá)底端前速度已達(dá)到最大值,求導(dǎo)體棒滑到導(dǎo)軌底端所需的時間,及下滑過程中導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱。
    發(fā)布:2024/9/30 5:0:1組卷:127引用:3難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.如圖所示,兩根一樣的“L”形金屬導(dǎo)軌平行放置,其間距d=0.75m,導(dǎo)軌豎直部分粗糙,水平部分光滑且足夠長。整個裝置處于方向豎直向上、大小B=1T的勻強(qiáng)磁場中。有兩根導(dǎo)體棒ab和cd,它們的質(zhì)量都為m=0.1kg,阻值都為R=1Ω,ab棒與豎直導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。ab棒在豎直導(dǎo)軌平面左側(cè)并垂直導(dǎo)軌固定,cd棒垂直導(dǎo)軌放置在水平導(dǎo)軌上?,F(xiàn)用一大小F=3N的水平恒力由靜止開始向右拉動cd棒,同時釋放ab棒。t=1s末,ab棒速度恰好為0。ab棒始終與豎直導(dǎo)軌接觸良好,其余電阻不計,求:
    (1)當(dāng)cd棒的速度為v0=1m/s時,cd棒兩端電壓Ucd和流過ab棒的電流I的大小;
    (2)t=1s末cd棒的速度v;
    (3)在0~1s內(nèi),兩根棒上產(chǎn)生的總焦耳熱Q。
    發(fā)布:2024/9/29 3:0:2組卷:71引用:2難度:0.2
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