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两根平行的光滑金属导轨位于水平面内,相距为L=0.5m。导轨的左端接有阻值为R=0.30Ω的电阻,一质量为m =2kg的金属杆垂直放在导轨上,金属杆的电阻r =0.20Ω,导轨电阻不计,在x ≥0一侧存在一与水平面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=1T,当金属杆以v0=4m/s的初速度进入磁场的同时,受到一个水平向右的外力作用,且外力的功率恒为18W,经过2s金属杆达到最大速度,求

①在速度为5m/s时,金属杆的加速度;
②金属杆达到的最大速度vm
③在这2s内回路产生的热量。
E="BLv   " I=     F安=BIL=
P=Fv
    ="ma           " a="0.55m/s2"
="0           " vm="6" m/s
     
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,MN、PQ是两条在水平面内、平行放置的光滑金属导轨,导轨的右端接理想变压器的原线圈,变压器的副线圈与阻值为R的电阻组成闭合回路,变压器的原副线圈匝数之比n1∶n2 =k,导轨宽度为L。质量为m的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上,在水平外力作用下,从t=0时刻开始往复运动,其速度随时间变化的规律是v=vmsin(t),已知垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度为B,导轨、导体棒、导线和线圈的电阻均不计,电流表为理想交流电表,导体棒始终在磁场中运动。则下列说法中正确的是
A.在t=时刻电流表的示数为
B.导体棒两端的最大电压为BLv­m
C.电阻R上消耗的功率为
D.从t=0至t=的时间内水平外力所做的功为T

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在光滑水平面上,有竖直向下的匀强磁场,分布在宽度为L的区域内,两个边长均为a(a<L)的单匝闭合正方形线圈甲和乙,分别用相同材料不同粗细的导线绕制而成(甲为细导线),将线圈置于光滑水平面上且位于磁场的左边界,并使两线圈获得大小相等、方向水平向右的初速度,若甲线圈刚好能滑离磁场,则(  )
A.乙线圈也刚好能滑离磁场
B.两线圈进入磁场过程中通过导线横截面积电量相同
C.两线圈进入磁场过程中产生热量相同
D.甲线圈进入磁场过程中产生热量Q1与离开磁场过程中产生热量Q2之比为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如左图所示,空间存在着竖直向下的B=0.5T的匀强磁场,MN、PQ是放在同一水平面的光滑平行长直导轨,其间距L=0.2m,R是连接在导轨一端的电阻,ab是跨接在导轨上的导体棒,从零时刻开始,对a b加以大小为F=0.45N,方向水平向左的水平拉力,使其从静止开始沿导轨运动,此过程中,棒一直保持与导轨垂直且良好接触,右图是导体棒的速度时间图象,其中AO是图象在O点的切线,AB是图象的渐近线。

(1)除R以外,其余部分电阻均不计,求R的阻值。
(2)当ab位移100m时,其速度刚好到达10m/s,求此过程中电阻R上产生的热量

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

边长为h的正方形金属线框,从图中所示的位置由静止开始下落,通过一匀强磁场区域,磁场方向水平,且垂直于纸面和线框平面,磁场区域宽度为H(H>h),上下边界如图中水平虚线所示。从线框开始下落到完全穿过磁场区的整个过程中(   )
A.线框中总有感应电流存在
B.线框速度的大小不一定总是在增加
C.线框受到的磁场力的方向有时向上,有时向下
D.线框在进入和穿出磁场时产生的感应电量相等

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图示,水平U形光滑框架,宽度为1m,电阻忽略不计,导体ab质量是0.2kg,电阻r=0.05,匀强磁场的磁感应强度B=0.1T,方向垂直框架向上,现用F=1N的外力由静止拉动ab杆,当ab的速度达到1m/s时,求此时刻ab 杆产生的感应电动势的大小和它的加速度的大小?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图18所所示,矩形线圈abcd长、宽为,匝数为,在磁感应强度的匀强磁场中绕其轴线以角速度做匀速转动:
(1)求线圈中交变电动势的最大值和有效值?
(2)求此交变电动势的周期?
(3)从图中位置开始计时,求末线圈内的电动势?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,有一磁感强度B=2T的水平匀强磁场,垂直匀强磁场放置一很长的金属框架,框架上有一导体ab保持与框架边垂直、由静止开始下滑.已知ab长10cm,质量为0.1Kg,电阻为1Ω,框架电阻不计,取g=10m/s2.求:

(1)导体ab下落的最大加速度和最大速度;
(2)导体ab在最大速度时产生的电功率.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

世界上海拔最高、线路最长的青藏铁路全线通车,青藏铁路安装的一种电磁装置可以向控制中心传输信号,以确定火车的位置和运动状态,其原理是将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面,如图甲所示(俯视图),当它经过安放在两铁轨间的线圈时,线圈便产生一个电信号传输给控制中心.线圈边长分别为l1l2,匝数为n,线圈和传输线的电阻忽略不计.若火车通过线圈时,控制中心接收到线圈两端的电压信号u与时间t的关系如图乙所示(abcd均为直线),t1t2t3t4是运动过程的四个时刻,则火车(   )
A.在t1~t2时间内做匀加速直线运动
B.在t3~t4时间内做匀减速直线运动
C.在t1~t2时间内加速度大小为
D.在t3~ t4时间内平均速度的大小为

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