如圖所示,兩根足夠長的平行光滑金屬導軌MN、PQ間距L=1m,其電阻不計,兩導軌及其構成的平面均與水平面成θ=30°角,N、Q兩端接有R=1Ω的電阻。一金屬棒ab垂直導軌放置,ab兩端與導軌始終有良好接觸,已知ab的質量m=0.2kg,電阻r=1Ω,整個裝置處在垂直于導軌平面向上的勻強磁場中,磁感應強度大小B=1T。ab在平行于導軌向上的拉力作用下,以初速度v1=0.5m/s沿導軌向上開始運動,可達到最大速度v=2m/s。運動過程中拉力的功率恒定不變,重力加速度g=10m/s2。
(1)求拉力的功率P;
(2)ab開始運動后,經t=0.09s速度達到v2=1.5m/s,此過程中電阻R中產生的焦耳熱為0.03J,求該過程中ab沿導軌的位移大小x;
(3)金屬棒速度達到v2后,立即撤去拉力,棒回到出發(fā)點時速度大小v3=1.0m/s,求該過程中棒運動的時間t1。
【答案】見試題解答內容
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有,未經書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:244引用:2難度:0.4
相似題
-
1.如圖所示,水平放置的平行光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN,當PQ在外力作用下運動時,MN在磁場力作用下向左運動,則PQ所做的運動可能是( )
A.向右加速運動 B.向左加速運動 C.向右減速運動 D.向左減速運動 發(fā)布:2024/12/29 14:0:1組卷:233引用:14難度:0.5 -
2.電磁軌道炮是利用磁場對通電導體的作用使炮彈加速的,其簡化原理示意圖如圖丙所示。假設圖中直流電源電動勢為E=45V(內阻不計),電容器的電容為C=22F。兩根固定于水平面內的光滑平行金屬導軌間距為l=1m,電阻不計。炮彈可視為一質量為m=2kg,電阻為R=5Ω的金屬棒MN,垂直放在兩導軌間處于靜止狀態(tài),并與導軌良好接觸。導軌間存在垂直于導軌平面向上、磁感應強度大小為B=2T的勻強磁場。接通電路后MN開始向右加速運動,經過一段時間后回路中電流為零,MN達到最大速度,之后離開導軌。求:
(1)直流電源的a端是正極還是負極?
(2)若用導線將1、2連接讓直流電源供電,MN離開導軌時的最大速度的大小;
(3)若開關先接1,使電容器完全充電;然后將開關接至2,MN離開導軌時的最大速度的大小。發(fā)布:2024/12/29 15:0:2組卷:129引用:3難度:0.4 -
3.如圖甲所示,輕質絕緣細線吊著一質量為m=0.8kg、邊長為L=1m、匝數(shù)n=20、總電阻R=1Ω的正方形線圈.在線圈的中間位置以下區(qū)域分布著垂直紙面向外的磁場,磁感應強度大小隨時間變化關系如圖乙所示(g=10m/s2).則下列判斷正確的是( ?。?br />
A.線圈中的感應電流大小2A B.0~3s內線圈產生的焦耳熱為12J C.t=2s時輕質細線的拉力大小為2N D.0~3s內通過導線橫截面的電荷量為3C 發(fā)布:2024/12/17 3:30:1組卷:235引用:4難度:0.7