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如图甲所示,两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上,间距L=0.2m,一端通过导线与阻值为R=1Ω的电阻连接;导轨上放一质量为m=0.5kg的金属杆,金属杆与导轨的电阻均忽略不计.整个装置处于竖直向上的大小为B=0.5T的匀强磁场中.现用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上,金属杆运动的v-t图象如图乙所示.(取重力加速度g=10m/s2)求:


(1)t=10s时拉力的大小及电路的发热功率.
(2)在0~10s内,通过电阻R上的电量.
 
(1)0.16W        (2)2C
(1)由v-t图象可知:                    ① 
由牛顿第二定律:    ②    ③     ④
  ⑤     (或由图可知,t=10s时,v=4m/s) ⑥
联立以上各式,代入数据得:=0.24N     ⑦
 ⑧
(2)  ⑨   ⑩  ⑾   ⑿
联立以上各式,代入数据得:   ⒀
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题



如图所示,MN、PQ是两根足够长的固定的平行金属杆,导轨间距L,导轨平面与水平夹角θ,整个导轨平面处于一个垂直平面向上的匀强磁场B,PM间有一电阻R,一金属杆ab质量m,从静止沿光滑导轨下滑,导轨与金属杆电阻不计。
(1)    ab杆下滑瞬间的加速度是多大。
(2)    ab哪端电势高。
(3)    杆的最大速度是多大。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

两根相距L=20cm的平行导轨,固定在绝缘板上,倾斜部分与水平方向成α=300角。在导轨的倾斜部分和水平部分分别放两根质量均为m=20g的铜棒,棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.25,整个装置放在磁感强度B=0.1T竖直向上的匀强磁场中,如图所示,两根铜棒的总电阻R="0.2Ω," 导轨的电阻不计,求:
(1)cd棒开始运动时的电流多大?
(2)ab棒由斜面顶端静止下滑的速度达到多大时,静止在水平轨道上的cd棒才开始运动?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,固定在水平面上的两平行金属导轨MN与PQ相距L=20cm,接在轨道一端的电阻R=0.8Ω,垂直两轨道放置的金属棒ab电阻为r=0.4Ω,金属棒在两轨道上滑行时所受摩擦力为0.2N,轨道所在处有竖直向下的方向的匀强磁场,磁感强度B=1.2T,当金属棒ab在平行导轨的恒力F作用下恰好以10m/s速度沿轨道匀速滑行时,求:(不计导轨电阻)

(1)ab棒中产生感应电动势大小
(2)ab棒所受安培力大小
(3)0.2s内拉力F所做的功

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题


(1)设t=0时线圈的速度为零且正在斜面上某处,求此时线圈的加速度(此时运动阻力为零).
(2)求线圈能达到的最大速率

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图12.2-5,电阻不计的两条平行导轨间距为L,两端各接有阻值为R的电阻和电容为C的电容器.导轨平面竖直放置在与之垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中金属杆ab长2L,a端与导轨绞接,其电阻不计.ab杆自竖直位置由静止开始绕a顺时针沿光滑的导轨平面倒下,当杆转过600角时角速度为ω,求整个倒下过程中通过R的电量.

 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,两足够长的直平行水平导轨相距=1.0,导轨左边连接阻值=15的电阻,导轨上放置着两金属捧,棒质量=0.75kg、电阻=10棒质量=0.25、电阻=10,两金属棒与导轨垂直,两棒靠得很近,之间用长为=4.0m的绝缘轻绳相连,整个装置置于磁感应强度大小B=1.0T、方向竖直向下的匀强磁场中。从=0开始对棒施加水平向右的拉力,使棒由静止开始以=2.0/s2的加速度做匀加速运动,=2.0s时撤去拉力。已知棒右边的导轨是光滑的,轻绳绷紧前棒静止不动,轻绳绷紧后,两棒以相同速度运动直至停止。导轨电阻不计。求:
(1)拉力随时间变化的关系式;
(2)轻绳绷紧后,电阻R上产生的焦耳热;

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内,两导轨间的距离为L.导轨上面横放着两根导体棒ab和cd,构成矩形回路,如图所示.两根导体棒的质量皆为m,电阻皆为R,回路中其余部分的电阻可不计.在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B.设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行.开始时,棒cd静止,棒ab有指向棒cd的初速度v0.若两导体棒在运动中始终不接触,求:
(1)在运动中产生的焦耳热最多是多少?
(2)当ab棒的速度变为初速度的时,cd棒的加速度是多少?
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,间距为20cm的平行金属光滑导轨水平放置在匀强磁场中,导轨平面与磁感线垂直,和导轨相连的电阻,导体棒ab跨接在导轨上,且与导轨垂直,ab棒的电阻,ab棒受外力作用,以2.5cm/s的速度向右匀速运动,在运动过程中,电流表示数为0.10A,电流方向如图所示.

(1)求外力及外力的功率.
(2)判断匀强磁场磁感线方向及计算磁感强度B的大小.

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