(18分)如圖所示,水平放置的兩光滑金屬導(dǎo)軌相距為L,在其左端接一阻值為R的電阻,其上垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒(除R外其余電阻不計(jì))。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,現(xiàn)在棒上施加一水平向右的恒力F,使棒向右運(yùn)動(dòng)(摩擦不計(jì))。
(1)求當(dāng)棒的速度達(dá)到最大速度的一半時(shí)的加速度?
(2)當(dāng)棒達(dá)到最大速度后撤去力F,在這以后電阻R可以放出多少焦耳的熱量?
(1),方向向右
(2)
(1)設(shè)棒的最大速度為,此時(shí)有:
F=F(2分)
F=BIL=(2分)
則當(dāng)棒達(dá)到最大速度時(shí)有:F=
可得(2分)
設(shè)棒達(dá)到最大速度的一半時(shí)的加速度為a,此時(shí)有:
(2分)
解得:,方向向右。(2分)
(2)由能量關(guān)系得:(8分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,閉合小金屬環(huán)從高h(yuǎn)的光滑曲面上端無初速滾下,又沿曲面的另一側(cè)上升,水平方向的磁場(chǎng)與光滑曲面垂直,則
A.若是勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h
B.若是勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h
C.若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h
D.若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,空間某區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平,且垂直于紙面向里,磁場(chǎng)上邊界b 和下邊界d水平。在豎直面內(nèi)有一矩形金屬統(tǒng)一加線圈,線圈上下邊的距離很短,下邊水平。線圈從水平面a開始下落。已知磁場(chǎng)上下邊界之間的距離大于水平面a、b之間的距離。若線圈下邊剛通過水平面b、c(位于磁場(chǎng)中)和d時(shí),線圈所受到的磁場(chǎng)力的大小分別為、,則
A.>>B.<<
C.>>D.<<

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,固定于水平桌面上足夠長的兩平行導(dǎo)軌PO、MN,PQ、MN的電阻不計(jì),間距為d=0.5m.P、M兩端接有一只理想電壓表,整個(gè)裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.電阻均為r=0.1Ω,質(zhì)量分別為m1=300gm2=500g的兩金屬棒L1、L2平行的擱在光滑導(dǎo)軌上,現(xiàn)固定棒L1,L2在水平恒力F=0.8N的作用下,由靜止開始做加速運(yùn)動(dòng),試求:
(1)當(dāng)電壓表的讀數(shù)為U=0.2V時(shí),棒L2的加速度多大?
(2)棒L2能達(dá)到的最大速度vm.
(3)若在棒L2達(dá)到最大速度vm時(shí)撤去外力F,并同時(shí)釋放棒L1,求棒L2達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的速度值.
(4)若固定棒L1,當(dāng)棒L2的速度為v,且離開棒L1距離為S的同時(shí),撤去恒力F,為保持棒L2做勻速運(yùn)動(dòng),可以采用將B從原值(B0=0.2T)逐漸減小的方法,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化(寫出B與時(shí)間t的關(guān)系式)?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

空間存在以ab、cd為邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向外,區(qū)域?qū)挒?i>l1。現(xiàn)有一矩形線框處在圖中紙面內(nèi),它的短邊與ab重合,邊長為l2,長邊的長度為2l1,如圖所示。某時(shí)刻線框以初速v沿與ab垂直的方向進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域,同時(shí)某人對(duì)線框施以作用力,使它的速度大小和方向保持不變。設(shè)該線框的電阻為R。從線框開始進(jìn)入磁場(chǎng)到完全離開磁場(chǎng)的過程中,人對(duì)線框作用力所做的功等于_________________。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,有一個(gè)矩形線圈,質(zhì)量m=0.016kg,長L=0.5m,寬d=0.1m,電阻R=0.1Ω。從離勻強(qiáng)磁場(chǎng)上邊緣高h(yuǎn)=5m處由靜止自由下落,進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線圈恰能做勻速運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空氣阻力,H>h,取g=l0m/s2。求:
(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大。
(2)線圈由位置1到完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中,線框中產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,閉合線圈從高處自由下落一段時(shí)間后垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入一有界磁場(chǎng),從邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的這段時(shí)間內(nèi),下列說法正確的是                                                    (   )
A.端的電勢(shì)高于
B.邊所受安培力方向?yàn)樗较蜃?/td>
C.線圈可能一直做勻速運(yùn)動(dòng)
D.線圈可能一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,相距為l,在足夠長度的兩條光滑平行導(dǎo)軌上,平行放置著質(zhì)量和   電阻均相同的兩根滑桿ab和cd,導(dǎo)軌的電阻不計(jì),磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直于導(dǎo)軌平面豎直向下,開始時(shí),ab和cd都處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)ab桿上作用一個(gè)水平方向的恒力F,下列說法中正確的是(   )
A.cd向左運(yùn)動(dòng)B.cd向右運(yùn)動(dòng)
C.a(chǎn)b和cd均先做變加速運(yùn)動(dòng),后作勻速運(yùn)動(dòng)
D.a(chǎn)b和cd均先做變加速運(yùn)動(dòng),后作勻加速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩根完全相同的“V”字形導(dǎo)軌OPQKMN放在絕緣水平面上,兩導(dǎo)軌都在豎直平面內(nèi)且正對(duì)、平行放置,其間距為L,電阻不計(jì)。兩根導(dǎo)軌光滑且足夠長,所形成的兩個(gè)斜面與水平面的夾角都是α。兩個(gè)金屬棒ab的質(zhì)量都是m,電阻都是R,與導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好,兩個(gè)金屬棒離最低點(diǎn)都足夠遠(yuǎn)?臻g有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。下列判斷正確的是(     )
A.讓固定不動(dòng),將ab釋放,則ab的加速度將逐漸增大
B.讓固定不動(dòng),將ab釋放,則ab的最大速度是
C.如果將ab同時(shí)釋放,兩棒達(dá)到最大速度時(shí)的總電動(dòng)勢(shì)比只釋放一個(gè)棒達(dá)到最大速度時(shí)的電動(dòng)勢(shì)大
D.如果將ab同時(shí)釋放,兩棒達(dá)到的最大速度是只釋放一個(gè)棒時(shí)最大速度的2倍

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