如圖甲所示,一對足夠長金屬導(dǎo)軌由等寬的右側(cè)水平導(dǎo)軌和左側(cè)傾斜導(dǎo)軌兩部分在虛線mn處連接組成,mn右側(cè)存在豎直向下的勻強磁場,mn左側(cè)存在與傾斜軌道平行的勻強磁場(圖中未畫出),mn兩側(cè)磁場的磁感應(yīng)強度B大小相等(B的大小未知),導(dǎo)軌的間距為L=1.5m,傾角θ=37°,在t=0時刻,置于傾斜導(dǎo)軌上的ef棒由靜止釋放,置于水平導(dǎo)軌上的cd棒在一水平向右的外力F的作用下由靜止開始做勻加速直線運動,外力隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示,cd、ef棒的質(zhì)量分別為m1=1.0kg、m2=2.0kg,電阻分別為R1=2Ω、R2=3Ω,忽略導(dǎo)軌的電阻,ef棒與金屬導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)為μ=0.12,不計cd棒與導(dǎo)軌之間的摩擦,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2,求:
(1)t=0時刻cd棒的加速度大小及cd棒的電流方向;
(2)磁感應(yīng)強度B的大??;
(3)經(jīng)過多長時間ef棒在傾斜軌道上的速度達到最大?
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【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:60引用:2難度:0.4
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1.如圖所示,電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌由直窄軌AB、CD以及直寬軌EF、GH組合而成,窄軌和寬軌均處于同一水平面內(nèi),AB、CD等長且與EF、GH均相互平行,BE、GD等長、共線,且均與AB垂直,窄軌間距為
,寬軌間距為L。窄軌和寬軌之間均有豎直向上的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。由同種材料制成的相同金屬直棒a、b始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,棒長為L、質(zhì)量為m、電阻為R。初始時b棒靜止于導(dǎo)軌EF段某位置,a棒從AB段某位置以初速度v0向右運動,且a棒距窄軌右端足夠遠,寬軌EF、GH足夠長。下列判斷正確的是( ?。?/h2>L2發(fā)布:2024/12/20 1:30:2組卷:337引用:3難度:0.3 -
2.如圖所示,兩水平虛線間存在垂直于紙面方向的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,邊長為h的正方形導(dǎo)體框由虛線1上方無初速度釋放,在釋放瞬間ab邊與虛線1平行且相距h。已知導(dǎo)體框的質(zhì)量為m,總電阻為r,重力加速度為g,cd邊與兩虛線重合時的速度大小均為v=
,忽略空氣阻力,導(dǎo)體框在運動過程中不會發(fā)生轉(zhuǎn)動,則( ?。?/h2>2gh2發(fā)布:2024/12/19 8:30:1組卷:346引用:2難度:0.4 -
3.某校物理學(xué)習(xí)興趣小組對英國偉大的物理學(xué)家法拉第幾十年如一日地研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的精神十分欽佩,在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)一章的內(nèi)容后,設(shè)計了如圖甲所示的簡單裝置來研究電磁感應(yīng)的相關(guān)知識,圖中光滑金屬導(dǎo)軌ab、ac成37°角固定放置在水平面上,在導(dǎo)軌上放置一根質(zhì)量為m的金屬桿,與導(dǎo)軌交于M、N兩點,且MN間的距離為L0,導(dǎo)軌和金屬桿是用同種材料制成的,單位長度的電阻均為R0。整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小為B。在外力作用下,導(dǎo)體棒由MN處運動到虛線位置(導(dǎo)體棒和ac始終保持垂直),該過程中導(dǎo)體棒的速度的倒數(shù)隨位移變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,在這個運動過程中( ?。?br />
發(fā)布:2024/12/20 12:0:2組卷:78引用:1難度:0.4
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