如图所示,相互平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ=30°的绝缘斜面上,相距为L,导轨下端连接一个定值电阻

作者&投稿:茶甘 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
如图所示,在倾角为θ=30°的斜面上,固定一宽L=0.25m的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和变阻器.电源~

(1)作出金属棒的受力图,如图. 则有F=mgsin30° F=0.1N (2)根据安培力公式F=BIL得 得 I= F BL =0.5A (3)设变阻器接入电路的阻值为R,根据闭合电路欧姆E=I(R+r) 解得 R= E I -r=23Ω 答:(1)金属棒所受到的安培力为 0.1N; (2)通过金属棒的电流为0.5A; (3)滑动变阻器R接入电路中的阻值为23Ω.

(1)cd杆保持静止,则杆所受安培力FB=BIL=mcdgsinθ,解得:I=mcdgsinθBL=0.2×10×sin30°0.4×0.5A=5A由欧姆定律得cd两端电压 U=Ir=5×0.2V=1V,由右手定则可知,电流方向是abdca,所以d点电势高于c点电势,则cd两端电势差Ucd=-1V(2)设ab杆所受的拉力为F,则对ab杆,有 F=mabgsinθ+FB,得:F=0.1×10×0.5+0.4×5×0.5=1.5(N)设ab杆的速度为v0,则回路中的感应电流 I=BLv02r,得:v0=2rIBL=2×0.2×50.4×0.5m/s=10m/s拉力做功的功率 P=Fv0,联立解得拉力做功的功率:P=1.5×10W=15W答:(1)金属棒cd两端电势差Ucd为-1V.(2)作用在金属棒ab上拉力的功率为15W.

(1)棒ab到达MN前已经开始做匀速运动,受力平衡,则有
    F=mgsinθ+FA1
而又有FA1=BI1L,I1=
BLv
1
2
R+r
=
BLv
1
2
R+
1
2
R
=
BLv
R

得FA1=
B2L2v
R

联立以上各式得 F=mgsinθ+
B2L2v
R
 ①
ab棒滑回到MN时,速度大小仍为v,也做匀速运动,则有
   mgsinθ=FA2
又FA2=BI2L,I2
BLv
R+
1
2
R

得FA2=
2B2L2v
3R

由上面两式得:mgsinθ=
2B2L2v
3R
 ②
由题,v=


如图所示,两根互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,相距为L=0.5m,在...
答:L得:vm=6m/s(2)根据动能定理:pt-W安=12mvm2-12mv02Q=W安得:Q=20J(3)根据牛顿第二定律:Pv-B?BLvR+r?L=ma得:a=0.55m/s2答:(1)金属杆达到的最大速度vm为6m/s;(2)在这2s时间内回路产生的热量Q为20J;(3)当速度变为5m/s时,金属杆的加速度a为0.55m/s2.

如图所示,两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离为l=0.2m,在...
答:方向与x轴正方向相反当v 0 > maR B 2 l 2 =10 m/s 时,F<0,方向与x轴正方向相同.答:(1)电流为零时金属杆所处的位置为x=1m.(2)当v 0 < maR B 2 l 2 =10 m/s 时,F>0,方向与x轴正方向相反当v 0 > maR B 2 l ...

如图所示,相互平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ=30°的绝缘斜面上,相...
答:得FA2=2B2L2v3R由上面两式得:mgsinθ=2B2L2v3R ②由题,v=Lg联立①②③解得,B=3mgRsinθ2L2Lg=3mgR4L2Lg,F=2.5mgsinθ=1.25mg.(2)根据能量守恒得ab棒上滑过程:F?2L=QR1+QR2+Qr+mgsinθ?2L+12mv2而QR1=QR2,Qr=QR1+QR2,解得:QR1=14(3mgsinθL-12mgL)=14mg...

如图所示,两根平行的光滑金属导轨与水平面成53°放置,导轨间接一阻值为...
答:s b = v b 2 2gsin53° 解得: s a = 9 4 m s b = 1 4 m (4)当b在磁场中匀速运动时Q b :Q R :Q a =9:4:2,得 Q b =0.8× 9 15 J

如图所示,两条足够长的互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离为L...
答:则通过金属杆的电量:q=2×0.1C=0.2C.又 q=.I△t=.ER 总,.E=△Φ△t,△Φ=BLs联立得:q=BLsR总得:s=qR总BL=0.2×0.51×0.5m=0.2m由题意,R1上产生的热量为 Q1=0.54J,则R2上产生的热量为:Q2=Q1=0.54J设金属杆产生的热量为Qr.根据串联电路的特点可得:Qr2Q1=R...

如图所示,两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为的绝缘斜面上,导轨上端连...
答:(1)由于b棒此时静止,则 BIbL=mgsinθ,Ib=mgsinθ/BL a相当于电源,b和定值电阻相当于负载,且并联,由于b和定值电阻的阻值相等,所以I=2Ib=2mgsinθ/BL IR=Ib=mgsinθ/BL,I/IR=2 (2)向上滑动过程中,I=BLV/1.5R=2mgsinθ/BL V=3Rmgsinθ/B^2L^2 a棒在磁场区域外运动时...

如图所示,两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上,导轨上...
答:(1)a棒为电源,b棒和电阻R等值电阻 I a I R = 2 1 (2)b棒保持静止,则m b g sinθ=BI b LI b = m b gsinθ BL ①I a =2I b ②a棒脱离磁场后机械能守恒,返回磁场时速度与离开时速度相等,为V,返回进入磁场时匀速下降,则有:m a ...

如图所示,两根平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一定值电阻R=3Ω...
答:(1)导体棒b在磁场中匀速运动时电流 Ib=BLvbRb+RRaR+Ra ①又mbg=BIbL② 导体棒a在磁场中匀速运动时电流 Ia=BLvaRa+RRbR+Rb ③又mag=BIaL④ 由①②③④解得vavb=43(2)由运动学公式va2=2gha,vb2=2ghb解得hahb=916⑤ 令b通过磁场的时问为t 则:d=vbt ⑥ va...

如图所示为水平面内的两条相互平行的光滑金属导轨,电阻可以忽略不计...
答:所以两杆发热量与电阻成正比,两杆分别产生热量Q 1 = = Q 2 = = (1分)(3)由安培力性质,杆受到的安培力F=BIl在一段很短的时间Δt内,由于电流可看做稳定,安培力产生冲量Δτ="FΔt=BlΔq " (2分)其中Δq为时间Δt内通过电路的电量,因为B、l都不变,所以即使在较长时...

(14分)如图所示,两条互相平行且足够长的光滑金属导轨位于水平面内,导轨...
答:则功率为 (3)设金属棒克服安培力做功为 ,拉力做功为 ,由动能定理可知: 金属棒开始进入磁场到速度减小为零的过程中,电阻R上产生的热量为 ,则根据焦耳定律知回路中产生的总热量为 根据功能关系知,回路中产生的焦耳热等于金属棒克服安培力做功,则得 联立以上各式解得 ...