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相距L=1.5 m的足够长金属导轨竖直放置,质量m1=1 kg的金属棒ab和质量m2=0.27 kg的金属棒cd,均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,如图1所示,虚线上方磁场的方向垂直纸面向里,虚线下方磁场的方向竖直向下,两处磁场磁感应强度大小相同.ab棒光滑,cd棒与导轨间动摩擦因数μ=0.75,两棒总电阻为1.8 Ω,导轨电阻不计.ab棒在方向竖直向上、大小按图2所示规律变化的外力F作用下,从静止开始沿导轨匀加速运动,同时cd棒也由静止释放.(g=10 m/s2)

(1)求ab棒加速度的大小和磁感应强度B的大小;

(2)已知在2 s内外力F做了26.8 J的功,求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热;

(3)求出cd棒达到最大速度所需的时间t0,并在图3中定性画出cd棒所受摩擦力fcd随时间变化的图线.

答案:
解析:

  解:(1)

  所以,(2分)

  由图2的截距可知,

  (2分)

  由图2的斜率可知,

  (2分)

  (2)(2分)

  

  

  (2分)

  (3),所以有,

  (2分)


练习册系列答案
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相距L=1.5 m的足够长金属导轨竖直放置,质量为m1=1 kg的金属棒ab和质量为m2=0.27 kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,如图(a)所示,虚线上方磁场方向垂直纸面向里,虚线下方磁场方向竖直向下,两处磁场磁感应强度大小相同.ab棒光滑,cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75,两棒总电阻为1.8 Ω,导轨电阻不计.ab棒在方向竖直向上,大小按图(b)所示规律变化的外力F作用下,从静止开始,沿导轨匀加速运动,同时cd棒也由静止释放.

(1)求出磁感应强度B的大小和ab棒加速度大小;

(2)已知在2 s内外力F做功40 J,求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热;

(3)求出cd棒达到最大速度所需的时间t0,并在图(c)中定性画出cd棒所受摩擦力fcd随时间变化的图象.

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相距L=1.5 m的足够长金属导轨竖直放置,质量为m1=1 kg的金属棒ab和质量为m2=0.27 kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,如图(a)所示,虚线上方磁场方向垂直纸面向里,虚线下方磁场方向竖直向下,两处磁场磁感应强度大小相同.ab棒光滑,cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75,两棒总电阻为1.8 Ω,导轨电阻不计.ab棒在方向竖直向上,大小按图(b)所示规律变化的外力F作用下,从静止开始,沿导轨匀加速运动,同时cd棒也由静止释放.

(1)求出磁感应强度B的大小和ab棒加速度大小;

(2)已知在2 s内外力F做功40 J,求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热;

(3)判断cd棒将做怎样的运动,求出cd棒达到最大速度所需的时间t0,并在图(c)中定性画出cd棒所受摩擦力fcd随时间变化的图象.

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科目:高中物理 来源: 题型:

相距L=1.5 m的足够长金属导轨竖直放置,质量为m1=1 kg的金属棒ab和质量为m2=0.27 kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,如图9-3-10(a)所示,虚线上方磁场方向垂直纸面向里,虚线下方磁场方向竖直向下,两处磁场磁感应强度大小相同.ab棒光滑,cd棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.75,两棒总电阻为1.8 Ω,导轨电阻不计.ab棒在方向竖直向上,大小按图9-3-10(b)所示规律变化的外力F作用下,从静止开始,沿导轨匀加速运动,同时cd棒也由静止释放.

图9-3-10

(1)求出磁感应强度B的大小和ab棒加速度的大小;

(2)已知在2 s内外力F做功40 J,求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热.

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相距L=1.5 m的足够长金属导轨竖直放置,质量为m1=1 kg的金属棒ab和质量为m2=0.27 kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,如图(a)所示,虚线上方磁场方向垂直纸面向里,虚线下方磁场方向竖直向下,两处磁场磁感应强度大小相同。ab棒光滑,cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75,两棒总电阻为1.8Ω,导轨电阻不计。ab棒在方向竖直向上,大小按图(b)所示规律变化的外力F作用下,从静止开始,沿导轨匀加速运动,同时cd棒也由静止释放。
(1)求出磁感应强度B的大小和ab棒加速度大小;
(2)已知在2 s内外力F做功40 J,求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热;
(3)判断cd棒将做怎样的运动,求出cd棒达到最大速度所需的时间t0,并在图(c)中定性画出cd棒所受摩擦力fcd随时间变化的图象。

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