兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi),相距為L=0.5m。導(dǎo)軌的左端接有阻值為R=0.30Ω的電阻,一質(zhì)量為m =2kg的金屬桿垂直放在導(dǎo)軌上,金屬桿的電阻r =0.20Ω,導(dǎo)軌電阻不計(jì),在x ≥0一側(cè)存在一與水平面垂直的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,當(dāng)金屬桿以v0=4m/s的初速度進(jìn)入磁場的同時,受到一個水平向右的外力作用,且外力的功率恒為18W,經(jīng)過2s金屬桿達(dá)到最大速度,求

①在速度為5m/s時,金屬桿的加速度;

②金屬桿達(dá)到的最大速度vm;

③在這2s內(nèi)回路產(chǎn)生的熱量。

 

【答案】

E=BLv    I=     F安=BIL=

      P=Fv

      =ma            a=0.55m/s2

=0            vm=6 m/s

           

 

【解析】略

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?連云港二模)如圖,兩根足夠長的光滑固定平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角,導(dǎo)軌間距為d,兩導(dǎo)體棒a和b與導(dǎo)軌垂直放置,兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量都為m、電阻都為R,回路中其余電阻不計(jì).整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.在t=0時刻使a沿導(dǎo)軌向上作速度為v的勻速運(yùn)動,同時將b由靜止釋放,b經(jīng)過一段時間后也作勻速運(yùn)動.已知d=1m,m=0.5kg,R=0.5Ω,B=0.5T,θ=30°,g取10m/s2,不計(jì)兩導(dǎo)棒間的相互作用力.
(1)為使導(dǎo)體棒b能沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動,a的速度v不能超過多大?
(2)若a在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下,以v1=2m/s的速度沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動,試導(dǎo)出F與b的速率v2的函數(shù)關(guān)系式并求出v2的最大值;
(3)在(2)中,當(dāng)t=2s時,b的速度達(dá)到5.06m/s,2s內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為13.2J,求該2s內(nèi)力F做的功(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,兩根足夠長的光滑固定平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角,導(dǎo)軌間距為d,兩導(dǎo)體棒a和b與導(dǎo)軌垂直放置,兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量都為m、電阻都為R,回路中其余電阻不計(jì).整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,在t=0時刻使a沿導(dǎo)軌向上作速度為v的勻速運(yùn)動,同時將b由靜止釋放,b經(jīng)過一段時間后也作勻速運(yùn)動.已知d=1m,m=0.5kg,R=0.5Ω,B=0.5T,θ=300,g取10m/s2,不計(jì)兩導(dǎo)棒間的相互作用力.
(1)若使導(dǎo)體棒b靜止在導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒a向上運(yùn)動的速度v多大?
(2)若a在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下,以v1=2m/s的速度沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動,試導(dǎo)出F與b的速率v2的函數(shù)關(guān)系式并求出v2的最大值;
(3)在(2)中,當(dāng)t=2s時,b的速度達(dá)到5.06m/s,2s內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為13.2J,求該2s內(nèi)力F做的功(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?資陽三模)如圖所示,兩根正對的距離為L=1m的平行金屬直物直MN、M’、N'位于同一水平面上,兩端M、M’之間接一阻值為R=4Ω的定值電阻,NN’端與兩條位于豎直平面內(nèi)的半徑均為Ro=0.4m的半圓形光滑金屬習(xí)口直NP,N'P’平滑連接直軌道的右側(cè)處于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場中,磁場區(qū)域的寬度為s=0.5m,且其右邊界與NN’重合.現(xiàn)有一質(zhì)量為m=lkg,電阻為r=1Ω的一導(dǎo)體桿ab靜止在距磁場的左邊界也為s處.在與桿垂直的,水平向右且大小為38N的恒力F作用下ab桿開始運(yùn)動.當(dāng)運(yùn)動至磁場右邊界時撤去F,結(jié)果導(dǎo)休桿ab恰好能以最小的速度通過半圓形習(xí)U首的最高點(diǎn)PP'.已知導(dǎo)體桿ab在運(yùn)動過程中與輛連接觸良好,且始終與軌道垂直,導(dǎo)體桿ab與直軌道之間的動摩擦因數(shù)為μ=02,軌道的電阻可忽略不計(jì),重力加速度g取l Om/s2,求:
(1)ab剛進(jìn)入磁場時桿中電流的大小和方向;
(2)ab穿過磁場的過程中,通過ab桿的電量;
(3)ab穿過磁場的過程中,ab桿損失的機(jī)械能和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)水平平行放置的兩根足夠長的直光滑金屬導(dǎo)軌上放有一根導(dǎo)體棒導(dǎo)ab,ab與導(dǎo)軌垂直,其電阻為0.02Ω,質(zhì)量為0.1kg,它在導(dǎo)軌間的長度為1m,導(dǎo)軌處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感強(qiáng)度為0.2T,電路中電阻R的阻值為0.08Ω,其它電阻不計(jì),求:
(1)斷開電鍵K,ab在大小為0.1N、水平向右的恒力F作用下,由靜止開始沿軌道滑動過程中ab產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的表達(dá)式.
(2)當(dāng)ab以10m/s的速度滑動時閉合電鍵,并同時撤掉力F,那么由此時開始以后的時間里電阻R所消耗的電能.
(3)在上述(2)的情況下,導(dǎo)體棒ab能滑行的最大距離.

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科目:高中物理 來源:2013屆遼寧省沈陽市第二十中學(xué)高三高考領(lǐng)航考試(一)物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

如圖,兩根足夠長的光滑固定平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角,導(dǎo)軌間距為d,兩導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直放置,兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量都為m、電阻都為R,回路中其余電阻不計(jì)。整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,在t=0時刻使a沿導(dǎo)軌向上作速度為v的勻速運(yùn)動,同時將b由靜止釋放,b經(jīng)過一段時間后也作勻速運(yùn)動。已知d=1m,m=0.5kg,R=0.5Ω,B=0.5T,θ=300,g取10m/s2,不計(jì)兩導(dǎo)棒間的相互作用力。

(1)若使導(dǎo)體棒b靜止在導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒a向上運(yùn)動的速度v多大?
(2)若a在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下,以v1=2m/s的速度沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動,試導(dǎo)出Fb的速率v2的函數(shù)關(guān)系式并求出v2的最大值;

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