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如圖所示,兩平行光滑的金屬導軌MN、PQ固定在水平面上,相距為L,處于豎直方向的磁場中,整個磁場由若干個寬度皆為d的條形勻強磁場區域1、2、3、4……組成,磁感應強度B1、B2的方向相反,大小相等,即B1=B2=B。導軌左端MP間接一電阻R,質量為m、電阻為r的細導體棒ab垂直放置在導軌上,與導軌接觸良好,不計導軌的電阻。現對棒ab施加水平向右的拉力,使其從區域1磁場左邊界位置開始以速度v0向右作勻速直線運動并穿越n個磁場區域。
(1)求棒ab穿越區域1磁場的過程中電阻R產生的焦耳熱Q;
(2)求棒ab穿越n個磁場區域的過程中拉力對棒ab所做的功W;
(3)規定棒中從a到b的電流方向為正,畫出上述過程中通過棒ab的電流I隨時間t變化的圖象;

(1)(2)(3)

解析

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩平行光滑導軌相距為L=20cm,金屬棒MN的質量為m=10g,電阻R=8Ω,勻強磁場的磁感應強度B=0.8T,方向豎直向下,電源電動勢E=10V,內阻r=1Ω,當開關S閉合時,MN恰好平衡.
求變阻器R1的取值為多少?設θ=45°,g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?普陀區一模)如圖所示,兩平行光滑的金屬導軌MN、PQ固定在水平面上,相距為L,處于豎直向下的磁場中,整個磁場由n個寬度皆為x0的條形勻強磁場區域1、2…n組成,從左向右依次排列,磁感應強度的大小分別為B、2B、3B…nB,兩導軌左端MP間接入電阻R,一質量為m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放在水平導軌上,與導軌電接觸良好,不計導軌和金屬棒的電阻.

(1)對金屬棒ab施加水平向右的力,使其從圖示位置開始運動并穿過n個磁場區,求棒穿越磁場區1的過程中通過電阻R的電量q.
(2)對金屬棒ab施加水平向右的拉力,讓它從圖示位置由靜止開始做勻加速運動,當棒進入磁場區1時開始做勻速運動,速度的大小為v.此后在不同的磁場區施加不同的拉力,使棒保持做勻速運動穿過整個磁場區.取棒在磁場1區左邊界為x=0,作出棒ab所受拉力F隨位移x變化的圖象.
(3)求第(2)中棒通過第i(1≤i≤n)磁場區時的水平拉力Fi和棒在穿過整個磁場區過程中回路產生的電熱Q.
(用x0、B、L、m、R、n表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩平行光滑金屬導軌MN、PQ被固定在同一水平面內,間距為L,電阻不計.導軌的M、P兩端用導線連接一定值電阻,阻值為R,在PM的右側0到2x0區域里有方向豎直向下的磁場,其磁感應強度B隨坐標x的變化規律為B=kx(k為正常數).一直導體棒ab長度為L,電阻為R,其兩端放在導軌上且靜止在x=x0處,現對導體棒持續施加一作用力F(圖中未畫出)使導體棒從靜止開始做沿x正方向加速度為a的勻加速運動,求:(用L、k、R、x0、a表示):
(1)導體棒在磁場中運動到2x0時導體棒上所消耗的電功率
(2)導體棒離開磁場瞬間導體棒的加速度a'的大小
(3)導體棒從x0運動到2x0過程中通過電阻R的電量.

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