题目内容

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
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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。
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？
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

（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．
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.

 
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；
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？
 
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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