(17分)如圖所示,光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置,電阻不計(jì),導(dǎo)軌間距為l,左側(cè)接一阻值為R的電阻.區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)寬度為s.一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v為金屬棒速度)的水平外力作用,從磁場(chǎng)的左邊界由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),測(cè)得電阻兩端電壓隨時(shí)間均勻增大.(已知:l=1 m,m=1 kg,R=0.3 Ω,r=0.2 Ω,s=1 m)

(1)分析并說(shuō)明該金屬棒在磁場(chǎng)中做何種運(yùn)動(dòng);
(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
(3)若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足vv0x,且棒在運(yùn)動(dòng)到ef處時(shí)恰好靜止,則外力F作用的時(shí)間為多少?
(4)若在棒未出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)撤出外力,畫(huà)出棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度隨位移變化所對(duì)應(yīng)的各種可能的圖線.
(1)見(jiàn)解析 (2)0.5 T (3)1 s (4)見(jiàn)解析

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

把一線框從一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中拉出,如圖所示。第一次拉出的速率是 v ,第二次拉出速率是 2 v ,其它條件不變,則前后兩次拉力大小之比是           ,拉力功率之比是       ,線框產(chǎn)生的熱量之比是         ,通過(guò)導(dǎo)線截面的電量之比是           

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,一個(gè)質(zhì)量m=16g、長(zhǎng)d=0.5m、寬L=0.1m、電阻R=0.1Ω的矩形線框從高處自由落下,下落5m高度,下邊開(kāi)始進(jìn)入一個(gè)跟線框平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng).已知磁場(chǎng)區(qū)域的高度h=1.55m,線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰好勻速下落(g取10m/s2).問(wèn):(1)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大?(2)線框下邊將要出磁場(chǎng)時(shí)的速率多大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

兩條光滑平行金屬導(dǎo)軌間距d=1.0m,導(dǎo)軌兩端分別接有R1=10Ω,R2=10Ω的電阻,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于軌道平面向紙外,如圖所示,導(dǎo)軌上有一根電阻可以忽略的導(dǎo)體桿MN,當(dāng)MN桿以v=5.0m/s的速度沿導(dǎo)軌向左滑動(dòng)時(shí),
(1)MN桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為多少?
(2)MN桿所受的安培力的大小為多少?
(3)通過(guò)電阻R1產(chǎn)生的發(fā)熱功率為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置.兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),M、P 兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻,面MPQN與水平面的夾角為θ.一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿放在兩導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直.整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直斜面向下.導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略.讓桿沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑,導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好,不計(jì)它們之間的摩擦

小題1:求桿在下滑過(guò)程中可以達(dá)到的最大速度值;
小題2:在桿加速下滑時(shí),當(dāng)桿的速度大小為時(shí),求此時(shí)桿加速度的大。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,在一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方有一閉合線圈,當(dāng)閉合線圈從上方下落穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中:
A.進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度小于g,離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)加速度可能大于g,也可能小于g;
B.進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度大于g,離開(kāi)時(shí)小于g;
C.進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng),加速度都大于g;
D.進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng),加速度都小于g。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,為豎直方向的兩根很長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌。導(dǎo)軌間距,電阻不計(jì),接在間的定值電阻。兩導(dǎo)軌間存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一根質(zhì)量,電阻的光滑金屬桿從靜止開(kāi)始下滑,下滑過(guò)程中,金屬桿始終垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌保持良好接觸,其圖像如圖所示,求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,某空間區(qū)域分布著水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)區(qū)域的水平寬度d=0.4m, 磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。 固定在絕緣平板上的豎直正方形金線框PQMN邊長(zhǎng)L=0.4m,電阻R=0.1,整個(gè)屬裝置質(zhì)量M=0.3kg,平板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,用細(xì)線通過(guò)光滑定滑輪與質(zhì)量為m=0.1kg的重物相連。現(xiàn)將重物由靜止釋放,使金屬框向右運(yùn)動(dòng),PQ邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)(g取10m/s2)求:

(1)重物剛釋放時(shí)的加速度;
(2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)前運(yùn)動(dòng)的距離s;
(3)線框穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示為水平面內(nèi)的兩條相互平行的光滑金屬導(dǎo)軌,電阻可以忽略不計(jì),軌道間距為l。導(dǎo)軌所處水平面內(nèi)存在著豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。兩導(dǎo)體桿a和b垂直于導(dǎo)軌放置,它們的質(zhì)量分別為m和2m,電阻分別為r和2r,F(xiàn)給導(dǎo)體桿a一沿導(dǎo)軌方向的初速度v0,若兩桿始終都只能沿導(dǎo)軌方向運(yùn)動(dòng),且除勻強(qiáng)磁場(chǎng)外其他磁場(chǎng)不計(jì),試求:當(dāng)桿a的速度減為v0/2時(shí)
(1)兩導(dǎo)體桿的加速度分別為多大?
(2)兩桿上分別產(chǎn)生了多少焦耳熱?
(3)已經(jīng)有多少電量流過(guò)了桿a??jī)蓪?dǎo)體桿間距相比最初增加了多少?

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