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如下圖所示.兩條電阻不計的金屬導(dǎo)軌平行固定在傾角為37º的斜面上,兩導(dǎo)軌間距為L=0.5 m.上端通過導(dǎo)線與R=2Ω的電阻連接,下端通過導(dǎo)線與RL=4Ω的小燈泡連接.在CDFE矩形區(qū)域內(nèi)有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場,CE間距離d=2 m.CDFE區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示,在t=0時,一阻值為R0=2Ω的金屬棒從AB位置由靜止開始運(yùn)動,在金屬棒從AB位置運(yùn)動到EF位置過程中,小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化,設(shè)導(dǎo)軌AC段有摩擦.其它部分光滑.g取10m/s2。求:

(1)通過小燈泡的電流強(qiáng)度

(2)金屬導(dǎo)軌AC段的動摩擦因數(shù)

(3)金屬棒從AB位置運(yùn)動到EF位置過程中,整個系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量.

(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律有:V……………(2分)

       由閉合電路歐姆定律得:A…………………(2分)

(2)燈泡亮度不變,則通過燈泡的電流仍為IL,設(shè)金屬棒運(yùn)動到CD時的速度為v,金屬棒在AC段的加速度為a,則依題意有:

…………………(1分)

    …………………(1分)

由牛頓第二定律可得:…………………(2分)

 運(yùn)動學(xué)公式:     …………………(1分)

由圖像可知    代入以上方程聯(lián)立可得

…………………(3分)

(3)金屬棒在CE段做勻速直線運(yùn)動,則有…………………(1分)

               解得m=0.05㎏…………………(1分)

     BD段的位移m…………………(1分)

     根據(jù)能量守恒有:…………………(3分)

     可解得…………………(2分)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:高考三人行 物理 題型:038

如下圖所示,兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌與水平方向夾角為,勻強(qiáng)磁場B=0.4T,方向垂直導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌間距L=0.5m,金屬棒ab質(zhì)量為0.1kg,cd棒質(zhì)量為0.2kg,且垂直軌道放置,閉合回路有效電阻為0.2Ω,開始時使兩棒靜止,當(dāng)ab棒在沿斜面向上的外力作用下,以1.5m/s的速度沿斜面向上運(yùn)動的同時,cd也自由釋放,則:

(1)棒cd的最大加速度為多少?

(2)棒cd的最大速度為多少?

(3)當(dāng)棒cd運(yùn)動的速度達(dá)到最大時,作用在棒ab上外力的功率多大?

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如下圖所示,兩條水平虛線之間有垂直于紙面向里,寬度為d,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場.質(zhì)量為m,電阻為R的正方形線圈邊長為L(Ld),線圈下邊緣到磁場上邊界的距離為h.將線圈由靜止釋放,其下邊緣剛進(jìn)入磁場和剛穿出磁場時刻的速度都是v0,則在整個線圈穿過磁場的全過程中(從下邊緣進(jìn)入磁場到上邊緣穿出磁場),下列說法中正確的是

[  ]

A.線圈可能一直做勻速運(yùn)動

B.線圈可能先加速后減速

C.線圈的最小速度一定是mgR/B2L

D.線圈的最小速度一定是

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科目:高中物理 來源: 題型:

如下圖所示.兩條電阻不計的金屬導(dǎo)軌平行固定在傾角為37º的斜面上,兩導(dǎo)軌間距為L=0.5 m.上端通過導(dǎo)線與R=2Ω的電阻連接,下端通過導(dǎo)線與RL=4Ω的小燈泡連接.在CDFE矩形區(qū)域內(nèi)有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場,CE間距離d=2 m.CDFE區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示,在t=0時,一阻值為R0=2Ω的金屬棒從AB位置由靜止開始運(yùn)動,在金屬棒從AB位置運(yùn)動到EF位置過程中,小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化,設(shè)導(dǎo)軌AC段有摩擦.其它部分光滑.g取10m/s2。求:

(1)通過小燈泡的電流強(qiáng)度

(2)金屬導(dǎo)軌AC段的動摩擦因數(shù)

(3)金屬棒從AB位置運(yùn)動到EF位置過程中,整個系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量.

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如下圖所示,兩條水平虛線之間有垂直于紙面向里,寬度為d,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場.質(zhì)量為m,電阻為R的正方形線圈邊長為LL< d),線圈下邊緣到磁場上邊界的距離為h.將線圈由靜止釋放,其下邊緣剛進(jìn)入磁場和剛穿出磁場時刻的速度都是v0,則在整個線圈穿過磁場的全過程中(從下邊緣進(jìn)入磁場到上邊緣穿出磁場),下列說法中正確的是

A.線圈可能一直做勻速運(yùn)動       B.線圈可能先加速后減速

C.線圈的最小速度一定是mgR/B2L  D.線圈的最小速度一定是

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