如圖,間距為L=1m的U形金屬導軌,一端接有電阻為R=0.1Ω的定值電阻,固定在高為h=0.8m的絕緣水平桌面上。質量均為m=0.1kg的勻質導體棒a和b靜止在導軌上,兩導體棒與導軌接觸良好且始終與導軌垂直,接入電路的阻值均為R,與導軌間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.1(設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力),導體棒a距離導軌最右端距離為x=93m。整個空間存在豎直向下的勻強磁場(圖中未畫出),磁感應強度大小為B=0.1T。用沿導軌水平向右的恒力F=0.4N拉導體棒a,當導體棒a運動到導軌最右端時,導體棒b剛要滑動,撤去F,導體棒a離開導軌后落到水平地面上。(重力加速度取10m/s2,不計空氣阻力,不計其他電阻)求:
(1)導體棒a剛要離開導軌時,通過電阻R的電流I及導體棒a的速度大小v;
(2)導體棒a由靜止運動到導軌最右端的過程中,電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱QR,以及經(jīng)歷的時間t;(均保留三位有效數(shù)字)
(3)設導體棒a與絕緣水平地面發(fā)生碰撞前后,豎直速度大小不變,碰撞過程中水平方向所受摩擦力大小為豎直方向支持力的k倍(碰撞時間極短),取k=0.125,請計算導體棒a離開導軌后向右運動的最大水平距離lm。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/7/20 8:0:8組卷:29引用:2難度:0.5
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1.如圖所示,兩根光滑的平行金屬導軌置于水平面內(nèi),導軌間距為l,導軌之間接有電阻R,阻值為r的金屬棒ab與兩導軌垂直并保持接觸良好,整個裝置放在磁感應強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直于導軌平面向下。現(xiàn)使金屬棒ab以速度v在磁場中勻速運動,下列說法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/17 3:0:1組卷:345引用:1難度:0.7 -
2.如圖所示,兩根足夠長的平行光滑金屬軌道通過絕緣導線交叉相連,間距相同,軌道處于水平面內(nèi),分別處于豎直方向的勻強磁場中,在兩根軌道上垂直軌道靜止放置三根相同的金屬棒。已知三根金屬棒接入電路的電阻均為R、質量均為m,導軌間距為L,磁感應強度均為B,不計軌道的電阻及金屬棒之間的作用力,金屬棒運動過程中不會碰撞,也沒有跨過導線交叉處,下列說法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/16 3:30:1組卷:100引用:2難度:0.5 -
3.如圖所示,abcd為水平放置的平行“”形光滑金屬導軌,導軌間距為l,bc間電阻為R,其它部分電阻不計。導軌間有垂直于導軌平面向下的勻強磁場,磁感應強度大小為B。金屬桿放置在導軌上,與導軌的接觸點為M、N。并與導軌成θ角,金屬桿以ω的角速度繞N點由圖示位置逆時針勻速轉動到與導軌ab垂直。轉動過程中金屬桿與導軌始終接觸良好,金屬桿電阻忽略不計,則在金屬桿轉動過程中( ?。?br />
發(fā)布:2024/12/19 11:30:1組卷:372引用:3難度:0.5
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