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如图所示,两根水平放置的相互平行的金属导轨ab、cd,表面光滑,处在竖直向上的匀强磁场中,金属棒PQ垂直于导轨放在上面,以速度v向右匀速运动,欲使棒PQ停下来,下面的措施可行的是(导轨足够长,棒PQ有电阻)( )
A.在PQ右侧垂直于导轨再放上一根同样的金属棒
B.在PQ右侧垂直于导轨再放上一根质量和电阻均比棒PQ大的金属棒
C.将导轨的a、c两端用导线连接起来
D.在导轨的a、c两端用导线连接一个电容器
如图甲所示,两根质量均为0.1 kg完全相同的导体棒a、b,用绝缘轻杆相连置于由金属导轨PQ、MN架设的斜面上.已知斜面倾角θ为53°,a、b导体棒的间距是PQ、MN导轨的间距的一半,导轨间分界线OO′以下有方向垂直斜面向上的匀强磁场.当a、b导体棒沿导轨下滑时,其下滑速度v与时间的关系图象如图乙所示.若a、b导体棒接入电路的电阻均为1 Ω,其他电阻不计,取g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,试求:
(1)PQ、MN导轨的间距d;
(2)a、b导体棒与导轨间的动摩擦因数;
(3)匀强磁场的磁感应强度B的大小.
(8分)相距为L的两光滑平行导轨与水平面成θ角放置.上端连接一阻值为R的电阻,其他电阻不计。整个装置处在方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.质量为m,电阻为r的导体棒ab,垂直导轨放在导轨上,如图所示。由静止释放导体棒ab,求:
(1)导体棒ab可达的最大速度v
m
;
(2)导体棒ab的速度为v=v
m
/3时的加速度a;
(3)回路产生的最大电功率P
m
。
如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用时间t拉出,外力所做的功为W
1
,通过导线截面的电量为q
1
;第二次用2t时间拉出,外力所做的功为W
2
,通过导线截面的电量为q
2
,则W
1
W
2
,q
1
q
2
。(填>、<、=)
阻值为R的电阻和不计电阻的导线组成如图所示的滑轨,滑轨与水平面成α角,匀强磁场垂直滑轨所在的面,宽窄滑轨的宽度是二倍关系,一质量为m电阻不计的导体棒ab垂直滑轨放置,彼此接触良好。不计导体棒与滑轨间的摩擦,导体棒从靠近电阻R处由静止释放,在滑至窄滑轨之前已达匀速,其速度为v,窄滑轨足够长。则下列说法正确的是
A.导体棒进入窄滑轨后,先做加速度逐渐减小的加速运动后作匀速运动
B.导体棒在窄滑轨上匀速运动的速度为2v
C.导体棒在宽窄两滑轨上匀速运动时导体棒产生的电动势相同
D.导体棒在窄滑轨上匀速运动时电阻R上产生的热功率是在宽滑轨上匀速运动时电阻R上产生的热功率4倍
(9分)如图所示,重为3N的导体棒,放在间距为
d
=1m的水平放置的导轨上,其中电源电动势
E
=6V,内阻
r
=0.5
,定值电阻
R
0
=11.5
,其它电阻不计。试求:
(1)若磁场方向垂直导轨平面向上,大小为
B
=2T(图未画出),要使导体棒静止不动,导轨与导体棒间的摩擦力至少为多大?
(2)若磁场大小不变,方向与导轨平面成
角。如图所示,此时导体棒所受的摩擦力多大?
根据磁场对电流会产生作用力的原理,人们研制出一种新型的炮弹发射装置——电磁炮,它的基本原理如图所示,下列结论中正确的是( )
A.要使炮弹沿导轨向右发射,必须通以自N向M的电流
B.要想提高炮弹的发射速度,可适当增大电流
C.使电流和磁感应强度的方向同时反向,炮弹的发射方向不变
D.要想提高炮弹的发射速度,可适当减少磁感应强度
如图甲所示,一个足够长的U形金属管导轨NMPQ固定在水平面内,MN、PQ两导轨间的宽度为L="0.50" m.一根质量为m="0.50" kg的均匀金属棒ab横跨在导轨上且接触良好,abMP恰好围成一个正方形.该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节、竖直向上的匀强磁场中,ab棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为F
m
="1.0" N,ab棒的电阻为R="0.10" Ω,其他各部分电阻均不计。开始时,磁感应强度B
0
="0.50" T。
(1)若从某时刻(t=0)开始,调节磁感应强度的大小,使其以
="0.20" T/s的变化率均匀增加,求经过多长时间ab棒开始滑动.此时通过ab棒的电流大小和方向如何?
(2)若保持磁感应强度B
0
的大小不变,从t=0时刻开始,给ab棒施加一个水平向右的拉力,使它以a="4.0" m/s
2
的加速度匀加速运动,推导出此拉力F
T
的大小随时间t变化的函数表达式,并在图乙所示的坐标图上作出拉力F
T
随时间t变化的F
T
-t图线。
如图所示,以边长为50cm的正方形导线框,放置在B=0.40T的匀强磁场中。已知磁场方向与水平方向成37°角,线框电阻为0.10Ω,求线框绕其一边从水平方向转至竖直方向的过程中通过导线横截面积的电量。
如图所示,竖直平面内有足够长的金属导轨,轨距0.2m,金属导体ab可在导轨上无摩擦地上下滑动,ab的电阻为0.4Ω,导轨电阻不计,导轨ab的质量为0.2g,垂直纸面向里的匀强磁场的磁应强度为0.2T,且磁场区域足够大,当ab导体自由下落0.4s时,突然接通电键K,则:
(1)试说出K接通后,ab导体的运动情况。
(2)ab导体匀速下落的速度是多少?(g取10m/s
2
)
0
104241
104249
104255
104259
104265
104267
104271
104277
104279
104285
104291
104295
104297
104301
104307
104309
104315
104319
104321
104325
104327
104331
104333
104335
104336
104337
104339
104340
104341
104343
104345
104349
104351
104355
104357
104361
104367
104369
104375
104379
104381
104385
104391
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