如圖所示,寬度為L的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,導(dǎo)軌的兩端連接阻值R的電阻。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一根質(zhì)量m的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)體棒的有效電阻也為R,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。導(dǎo)體棒MN的初始位置與導(dǎo)軌最左端距離為L,導(dǎo)軌的電阻可忽略不計。
(1)若用一平行于導(dǎo)軌的恒定拉力F拉動導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動,在運(yùn)動過程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直,求導(dǎo)體棒最終的速度;
(2)若導(dǎo)體棒的初速度為v0,導(dǎo)體棒向右運(yùn)動L停止,求此過程導(dǎo)體棒中產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)若磁場隨時間均勻變化,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=B0+kt(k>0),開始導(dǎo)體棒靜止,從t=0時刻起,求導(dǎo)體棒經(jīng)過多長時間開始運(yùn)動以及運(yùn)動的方向。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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:282引用:7難度:0.5
相似題
-
1.如圖所示,光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,導(dǎo)軌處在方向垂直于水平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中,左側(cè)導(dǎo)軌間的距離為3L,右側(cè)導(dǎo)軌間的距離為L,導(dǎo)體棒a、b垂直放置于導(dǎo)軌之間,且與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)體棒a、b的材料相同,電阻相等。導(dǎo)體棒b末被固定且靜止在右側(cè)導(dǎo)軌上,使導(dǎo)體棒a以初速度v0 開始向右運(yùn)動,直至回路中的感應(yīng)電流變?yōu)?。已知回路中的感應(yīng)電流變?yōu)?時,導(dǎo)體棒a仍處于左側(cè)導(dǎo)軌上,不計導(dǎo)軌的電阻,導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為m。下列說法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/11/4 13:0:1組卷:126引用:2難度:0.4 -
2.如圖,平行金屬導(dǎo)軌由水平部分和傾斜部分組成,傾斜部分是兩個豎直放置的四分之一光滑圓弧導(dǎo)軌,圓弧半徑為0.4m.水平部分是兩段均足夠長但不等寬的光滑導(dǎo)軌,且CC'=3AA'=1.2m,水平導(dǎo)軌與圓弧導(dǎo)軌在AA′處平滑連接。整個裝置處于范圍足夠大、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁場區(qū)域遠(yuǎn)大于導(dǎo)軌面積,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=10T,兩根完全相同的導(dǎo)體棒MN、PQ的質(zhì)量均為0.6kg,長度為1.2m,電阻均為3.0Ω。若PQ固定,現(xiàn)給導(dǎo)體棒MN一個大小為2m/s、豎直向下的初速度,同時對其施如外力F,使其恰好沿圓弧導(dǎo)軌從最高點勻速率下滑,導(dǎo)體棒剛到達(dá)AA′瞬間,撤去外力F的作用,不計導(dǎo)軌電阻,導(dǎo)體棒MN、PQ與導(dǎo)軌一直接觸良好。重力加速度g=10m/s2,π取3,下列判斷正確的是( ?。?br />
發(fā)布:2024/11/5 11:30:2組卷:179引用:1難度:0.3 -
3.如圖所示,一平行金屬軌道平面與水平面成θ角,兩道軌上端用一電阻R相連,該裝置處于勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直軌道平面向上。質(zhì)量為m的金屬桿ab,從距離地面高度h處靜止釋放,下滑一段距離后達(dá)到最大速度vm并剛好到達(dá)軌道底端。若運(yùn)動過程中,金屬桿始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,且軌道與金屬桿的電阻均忽略不計,摩擦力恒為f。則從開始下滑到達(dá)到最大速度的過程中( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/11/6 2:30:4組卷:187引用:2難度:0.5
把好題分享給你的好友吧~~