題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,兩足夠長且間距L=1m的光滑平行導(dǎo)軌固定于豎直平面內(nèi),導(dǎo)軌的下端連接著一個(gè)阻值R=1Ω的電阻。質(zhì)量為m=0.6kg的光滑金屬棒MN靠在導(dǎo)軌上,可沿導(dǎo)軌滑動(dòng)且與導(dǎo)軌接觸良好,整個(gè)導(dǎo)軌處在空間足夠大的垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。現(xiàn)用內(nèi)阻r=1Ω的電動(dòng)機(jī)牽引金屬棒MN,使其從靜止開始運(yùn)動(dòng)直到獲得穩(wěn)定速度,若上述過程中電流表和電壓表的示數(shù)始終保持1A和8V不變(金屬棒和導(dǎo)軌的電阻不計(jì),重力加速度g取10m/s2),求:
(1)電動(dòng)機(jī)的輸出功率;
(2)金屬棒獲得的穩(wěn)定速度的大小;
(3)若金屬棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)到獲得穩(wěn)定速度的過程中,棒上升的高度為1m,該過程中電阻R上產(chǎn)生的電熱為0.7J,求此過程中經(jīng)歷的時(shí)間。
(20分)如圖所示,兩足夠長且間距L=1m的光滑平行導(dǎo)軌固定于豎直平面內(nèi),導(dǎo)軌的下端連接著一個(gè)阻值R=1Ω的電阻。質(zhì)量為m=0.6kg的光滑金屬棒MN靠在導(dǎo)軌上,可沿導(dǎo)軌滑動(dòng)且與導(dǎo)軌接觸良好,整個(gè)導(dǎo)軌處在空間足夠大的垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。現(xiàn)用內(nèi)阻r=1Ω的電動(dòng)機(jī)牽引金屬棒MN,使其從靜止開始運(yùn)動(dòng)直到獲得穩(wěn)定速度,若上述過程中電流表和電壓表的示數(shù)始終保持1A和8V不變(金屬棒和導(dǎo)軌的電阻不計(jì),重力加速度g取10m/s2),求:
(1)電動(dòng)機(jī)的輸出功率;
(2)金屬棒獲得的穩(wěn)定速度的大小;
(3)若金屬棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)到獲得穩(wěn)定速度的過程中,棒上升的高度為1m,該過程中電阻R上產(chǎn)生的電熱為0.7J,求此過程中經(jīng)歷的時(shí)間。
如圖所示,兩足夠長的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L=1m,導(dǎo)軌平面與水平面夾角α=30°,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=2T的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向上,長為L=1m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為m1=2kg、電阻為R1=1Ω。兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右側(cè)電路,電路中通過導(dǎo)線接一對水平放置的平行金屬板,兩板間的距離和板長均為d=0.5m,定值電阻為R2=3Ω,現(xiàn)閉合開關(guān)S并將金屬棒由靜止釋放,取g=10m/s2,求:
(1)金屬棒下滑的最大速度為多大?
(2)當(dāng)金屬棒下滑達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),整個(gè)電路消耗的電功率P為多少?
(3)當(dāng)金屬棒穩(wěn)定下滑時(shí),在水平放置的平行金屬間加一垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場B2=3T,在下板的右端且非常靠近下板的位置處有一質(zhì)量為m2=3×10-4kg、所帶電荷量為q=-1×10-4C的液滴以初速度v水平向左射入兩板間,該液滴可視為質(zhì)點(diǎn)。要使帶電粒子能從金屬板間射出,初速度v應(yīng)滿足什么條件?
如圖所示,兩足夠長的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L=1m,導(dǎo)軌平面與水平面夾角α=30°,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=2T的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向上,長為L=1m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為m1=2kg、電阻為R1=1Ω。兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右側(cè)電路,電路中通過導(dǎo)線接一對水平放置的平行金屬板,兩板間的距離和板長均為d=0.5m,定值電阻為R2=3Ω,現(xiàn)閉合開關(guān)S并將金屬棒由靜止釋放,取g=10m/s2,求:
(1)金屬棒下滑的最大速度為多大?
(2)當(dāng)金屬棒下滑達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),整個(gè)電路消耗的電功率P為多少?
(3)當(dāng)金屬棒穩(wěn)定下滑時(shí),在水平放置的平行金屬間加一垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場B2=3T,在下板的右端且非常靠近下板的位置處有一質(zhì)量為m2=3×10-4kg、所帶電荷量為q=-1×10-4C的液滴以初速度v水平向左射入兩板間,該液滴可視為質(zhì)點(diǎn)。要使帶電粒子能從金屬板間射出,初速度v應(yīng)滿足什么條件?
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