如圖所示,電阻不計(jì)的平行光滑軌道傾斜固定于絕緣水平地面上,其下部分寬度為L,上部分的寬度為2L。導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量為m、電阻為R,它所在的軌道足夠長;導(dǎo)體棒cd的質(zhì)量為2m、電阻為2R,通過與斜面平行的不可伸長的輕繩、以及光滑的滑輪與放置于地面上的物體M相連且永遠(yuǎn)保持靜止。兩個(gè)導(dǎo)體棒始終都和導(dǎo)軌垂直,斜面的傾角為θ,磁感強(qiáng)度為B方向垂直于斜面。ab導(dǎo)體棒由靜止開始下滑,求:

①ab導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的最大速度。

②ab導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)重力的功率、與整個(gè)回路的電功率是否等大?通過計(jì)算說明。

③為使導(dǎo)體棒cd靜止,物體M的最小質(zhì)量為多大?

②等大 ③M≥4mSinθ


解析:

①ab導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的最大速度時(shí):

mgSinθ=BIι…………………………2分

I=BιV/3R…………………………………2分

………………………2分

②ab導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)重力的功率、

P1= V mgSinθ=………………………3分

整個(gè)回路的電功率

P2=………………………………3分

通過計(jì)算說明是等大。

③對(duì)cd分析Mg= 2mgSinθ+ 2BIι= 4mgSinθ…………………3分

M≥4mSinθ…………………………………………………………3分

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌MN和OP水平放置.MO間接有阻值為R的電阻.導(dǎo)軌相距為d,有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度為B.質(zhì)量為m,長為L的導(dǎo)體棒CD的電阻為r,垂直于導(dǎo)軌放置,并接觸良好.用平行于MN的恒力F向右拉動(dòng)CD棒.CD棒受恒定的摩擦阻力f.已知F>f,L>d,求:
(1)CD棒運(yùn)動(dòng)的最大速度是多少?
(2)當(dāng)CD棒達(dá)到最大速度后,電阻R消耗的電功率是多少?
(3)若在CD棒達(dá)到最大速度后的某一時(shí)刻撤去恒力F,當(dāng)CD棒滑行S過程中流過電阻R的電量是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,電阻不計(jì)的平行粗糙長金屬導(dǎo)軌固定在一絕緣斜面上,兩相同的金屬棒a、b垂直于導(dǎo)軌放置,且與導(dǎo)軌良好接觸,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過導(dǎo)軌平面.現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的恒力F作用在a的中點(diǎn),使其向上運(yùn)動(dòng).在a運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中若b始終保持靜止,則它所受摩擦力可能( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌MN和OP放置在水平面內(nèi),MO間接有阻值為R=3Ω的電阻,導(dǎo)軌相距d=1m,其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T.質(zhì)量為m=0.1kg,電阻為r=1Ω的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置,并接觸良好.用平行于MN的恒力F=1N向右拉動(dòng)CD,CD受摩擦阻力f恒為0.5N.求:(1)CD運(yùn)動(dòng)的最大速度;(2)當(dāng)CD達(dá)到最大速度后,電阻R消耗的電功率.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?河南模擬)如圖所示,電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ,寬度為l,下端與阻值為R的電阻相連.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過導(dǎo)軌平面,現(xiàn)使質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab位置以平行于斜面的初速度沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng),滑行到最遠(yuǎn)位置a′b′后又下湍.已知導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中的最大加速度為2gsinθ,g為重力加速度,軌道足夠長,則( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?湛江一模)如圖所示,電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和OP水平放置,MO間接有阻值為R的電阻,兩導(dǎo)軌相距為L,其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng).質(zhì)量為m、長度為L、電阻為R0的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置,并接觸良好.在CD的中點(diǎn)處用大小為F平行于MN向右的水平恒力啦CD從靜止開始運(yùn)動(dòng)s的位移,導(dǎo)體棒CD的速度恰好達(dá)到最大速度vm
(1)試判斷通過電阻R的電流方向;
(2)求磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。
(3)求此過程中電阻R上所產(chǎn)生的熱量.

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同步練習(xí)冊(cè)答案