如圖,光滑的平行金屬導軌水平放置,導軌間距為L,左側接一阻值為R的電阻。矩形區域abfe內存在垂直軌道平面向下的有界勻強磁場,磁感應強度大小為B。導軌上ac段和bd段單位長度的電阻為r0,導軌其余部分電阻不計,且ac=bd=x1。一質量為m,電阻不計的金屬棒MN置于導軌上,與導軌垂直且接觸良好。金屬棒受到一個水平拉力作用,從磁場的左邊界由靜止開始作勻加速直線運動,加速度大小為a。棒運動到cd處撤去外力,此后棒的速度vt隨位移x的變化規律滿足,且棒在運動到磁場右邊界ef處恰好靜止。求:
(1)用法拉第電磁感應定律導出本題中金屬棒在區域abdc內切割磁感線時產生的感應電動勢隨時間t變化的表達式;
(2)df的長度x2應滿足什么條件;
(3)金屬棒運動過程中流過電阻R的最大電流值和最小電流值。
科目:高中物理 來源: 題型:
B2l2 | m(R+r) |
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科目:高中物理 來源: 題型:
B2l2 | m(R+r) |
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科目:高中物理 來源: 題型:
B2L2 | mR總 |
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖,光滑的平行金屬導軌水平放置,電阻不計,導軌間距為l,左側接一阻值為R的電阻。區域cdef內存在垂直軌道平面向下的有界勻強磁場,磁場寬度為s。一質量為m,電阻為r的金屬棒MN置于導軌上,與導軌垂直且接觸良好,受到F=0.5+0.4(N)(
為金屬棒運動速度)的水平力作用,從磁場的左邊界由靜止開始運動,測得電阻兩端電壓隨時間均勻增大。(已知l=1m,m=1kg,R=0.3W,r=0.2W,s=1m)
(1)分析并說明該金屬棒在磁場中做何種運動;
(2)求磁感應強度B的大小;
(3)若撤去外力后棒的速度隨位移x的變化規律滿足
,且棒在運動到ef處時恰好靜止,則外力F作用的時間為多少?
(4)若在棒未出磁場區域時撤去外力,畫出棒在整個運動過程中速度隨位移的變化所對應的各種可能的圖線。
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(09·上海物理·24)如圖,光滑的平行金屬導軌水平放置,電阻不計,導軌間距為l,左側接一阻值為R的電阻。區域cdef內存在垂直軌道平面向下的有界勻強磁場,磁場寬度為s。一質量為m,電阻為r的金屬棒MN置于導軌上,與導軌垂直且接觸良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v為金屬棒運動速度)的水平力作用,從磁場的左邊界由靜止開始運動,測得電阻兩端電壓隨時間均勻增大。(已知l=1m,m=1kg,R=0.3W,r=0.2W,s=1m)
(1)分析并說明該金屬棒在磁場中做何種運動;
(2)求磁感應強度B的大小;
(3)若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規律滿足v=v0-x,且棒在運動到ef處時恰好靜止,則外力F作用的時間為多少?
(4)若在棒未出磁場區域時撤去外力,畫出棒在整個運動過程中速度隨位移的變化所對應的各種可能的圖線。
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