摘要:24.如图所示.足够长的光滑平行金属导轨.间距为L=2.0m.导轨平面与水平方向成α=30°角.导轨下部接有一只阻值为R=5.0Ω的电阻.现将一个长也是L=2.0m.质量为m=0.20kg的金属棒自导轨顶部从静止开始沿导轨自由下滑.下滑一段距离后进入一个垂直于导轨平面向下的匀强磁场中.磁感应强度B=0.50T.该磁场下部无边界.金属棒进入磁场后又下滑了s´=30m后开始做匀速运动.在做匀速运动之前.电阻R上产生的电热是60J.金属导轨和金属棒的电阻不计.求:⑴金属棒进入磁场后当速度为v=15m/s时的加速度大小和方向.⑵磁场的上边界到导轨顶部的距离.
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| 时 间t(s) | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 |
| 下滑距离s(m) | 0 | 0.1 | 0.3 | 0.7 | 1.4 | 2.1 | 2.8 | 3.5 |
(2)金属棒ab在开始运动的0.7s内,电阻R上产生的热量;
(3)从开始运动到t=0.4s的时间内,通过金属棒ab的电量.
| 1 | 2 |
(1)画出ab在滑行过程中的受力示意图.
(2)ab棒滑行的最大速度vm=?
(3)若ab棒从静止开始沿斜面下滑距离s时,棒刚好达到最大速度,求棒从开始下滑到最大速度过程中,电阻R上产生的热量QR=?
| 时 间t/s | 0 | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.40 | 1.60 | 1.80 |
| 下滑距离h/m | 0 | 0.18 | 0.60 | 1.20 | 1.95 | 2.80 | 3.80 | 4.80 | 5.80 | 6.80 |
(2)金属棒的质量m;
(3)在前1.60s的时间内,电阻R上产生的热量QR.
求:
(1)金属棒最后在磁场中匀速运动的速度
(2)金属棒进入磁场后当速度为v=15m/s时的加速度大小和方向.
(3)磁场的上边界到导轨顶部的距离.
| 时间t(s) | 0 | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.60 | 0.70 |
| 下滑距离s (m) | 0 | 0.04 | 0.14 | 0.35 | 0.60 | 0.85 | 1.10 | 1.35 |
(2)金属棒的质量;
(3)在前0.7s的时间内,电阻R上产生的热量.