如圖所示,質(zhì)量M=0.2kg的U形線框ABCD平放于水平粗糙平面上,AB長度為L=0.4m,阻值為r=0.3Ω,AD和BC足夠長且阻值不計(jì),線框與地面的摩擦因數(shù)μ=0.2,PQ左右兩側(cè)存在大小均為B=0.5T,方向分別為水平向左和豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),質(zhì)量m=0.1kg的光滑金屬棒MN放于PQ左側(cè)的線框上,處于U形線框之間的阻值為R=0.1Ω,線框在恒力F=1.2N的作用下,由靜止開始向右運(yùn)動(dòng),求:
(1)線框最終穩(wěn)定時(shí)的速度vm;
(2)從線框開始運(yùn)動(dòng)至其剛達(dá)到穩(wěn)定速度的過程中,線框滑行距離x=3m,且MN的產(chǎn)生的熱量QR=0.1J,求該過程中摩擦力做的功Wf?
【考點(diǎn)】導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式;安培力的計(jì)算公式及簡單應(yīng)用;電磁感應(yīng)過程中的能量類問題.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:183引用:1難度:0.4
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1.我國成功建造了世界首個(gè)將電磁推動(dòng)和磁懸浮兩者結(jié)合的高速實(shí)驗(yàn)設(shè)施—“電磁撬”,它能夠?qū)嵓?jí)或以上的物體加速到1030km/h。如圖,兩根金屬導(dǎo)軌ab和a1b1,固定在同一水平面內(nèi)且相互平行,足夠大的電磁鐵(未畫出)的N極位于兩導(dǎo)軌的正上方,S極位于兩導(dǎo)軌的正下方,一金屬棒置于導(dǎo)軌上且與兩導(dǎo)軌垂直。不計(jì)金屬導(dǎo)軌的電阻和摩擦?,F(xiàn)保持其它量不變,僅做以下改變,接通電源后,導(dǎo)體棒在軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度將增大的是( )
發(fā)布:2024/11/4 18:0:2組卷:44引用:2難度:0.5 -
2.如圖所示,傾角為α=30°的粗糙導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上,導(dǎo)軌間距L=1m,上端所接電阻R=2Ω。一金屬棒在沿導(dǎo)軌向下的拉力F作用下由靜上升開始運(yùn)動(dòng),已知金屬棒的質(zhì)量為1kg、阻值為2Ω,其速度大小隨位移的變化規(guī)律為v=2x,金屬棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=
,導(dǎo)軌電阻不計(jì),重力加速度g取10m/s2。則金屬棒從開始運(yùn)動(dòng)到速度大小為2m/s的過程中( ?。?。32發(fā)布:2024/11/4 16:30:9組卷:53引用:1難度:0.5 -
3.如圖,水平桌面上固定兩根距離d=1m,不計(jì)電阻的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌。A、B、C、D、E、F為導(dǎo)軌上6個(gè)不同的位置,ABFE區(qū)域(含邊界)有垂直紙面向里大小B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。導(dǎo)體棒l1的質(zhì)量m=0.5kg,電阻R=0.2Ω,垂直導(dǎo)軌放置,EF處有一固定的與l1相同導(dǎo)體棒l2。導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,在C、D兩位置有固定彈性立柱C和D,導(dǎo)體棒與立柱發(fā)生彈性碰撞時(shí),速度立即變?yōu)榕c碰前速度等大反向。l1在恒定外力F作用下從AB邊左端距AB邊0.25m處由靜止開始向右運(yùn)動(dòng),進(jìn)入磁場(chǎng)后恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)。l1運(yùn)動(dòng)至CD處,與立柱發(fā)生碰撞時(shí)立即撤去外力,同時(shí)撤去對(duì)l2的固定。當(dāng)l1再次運(yùn)動(dòng)至AB處時(shí),l1與l2達(dá)到共速,l2恰好到達(dá)CD處,并與立柱相碰。已知導(dǎo)軌AE、BF段光滑,其余段粗糙,l1與粗糙部分間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力。F=5N,CE=0.3m取g=10m/s2。則下列說法正確的是( ?。?br />
發(fā)布:2024/11/3 12:0:2組卷:167引用:2難度:0.3
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