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如圖1所示,在光滑的水平面上,有一質(zhì)量m=1kg、足夠長的U形金屬導(dǎo)軌abcd,間距L=1m。一電阻值R=0.5Ω的細(xì)導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置,并被固定在水平面上的兩立柱擋住,導(dǎo)體棒MN與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,在M、N兩端接有一理想電壓表(圖中未畫出)。在U形導(dǎo)軌bc邊右側(cè)存在垂直向下、大小B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(從上向下看);在兩立柱左側(cè)U形金屬導(dǎo)軌內(nèi)存在方向水平向左,大小為B的勻強(qiáng)磁場。以U形導(dǎo)軌bc邊初始位置為原點O建立坐標(biāo)x軸。t=0時,U形導(dǎo)軌bc邊在外力F作用下從靜止開始運(yùn)動時,測得電壓與時間的關(guān)系如圖2所示。經(jīng)過時間t1=2s,撤去外力F,直至U形導(dǎo)軌靜止。已知2s內(nèi)外力F做功W=14.4J.不計其他電阻,導(dǎo)體棒MN始終與導(dǎo)軌垂直,忽略導(dǎo)體棒MN的重力。求:
(1)在2s內(nèi)外力F隨時間t的變化規(guī)律;
(2)在整個運(yùn)動過程中,電路消耗的焦耳熱Q;
(3)在整個運(yùn)動過程中,U形導(dǎo)軌bc邊速度與位置坐標(biāo)x的函數(shù)關(guān)系式。
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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:97引用:3難度:0.5
相似題
  • 1.如圖甲所示,兩足夠長的光滑平行導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi),處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)軌間距為L,一端連接阻值為R的電阻。一金屬棒垂直導(dǎo)軌放置,質(zhì)量為m,接入電路的電阻為r。在金屬棒中點對棒施加一個水平向右、平行于導(dǎo)軌的拉力,棒與導(dǎo)軌始終接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計,金屬棒在水平拉力作用下,速度v隨時間t按余弦規(guī)律變化,如圖乙所示,取水平向右為正方向,重力加速度為g。在t=0到
    t
    =
    T
    4
    的過程中,求:
    (1)拉力做的功;
    (2)拉力沖量的大小。
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    發(fā)布:2024/8/16 7:0:3組卷:20引用:2難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.如圖所示,紙面內(nèi)的菱形金屬線框ABCD以速度v0平行于AD方向勻速通過一有界的勻強(qiáng)磁場,磁場的邊界PQ、MN相互平行,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里。已知線框的電阻為R,線框的邊長和磁場寬度均為L,∠A=60°,AD⊥PQ,下列說法正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/10/25 20:30:1組卷:101引用:3難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.如圖所示,傾角θ=30°的兩平行光滑導(dǎo)軌間距L=1.0m,兩導(dǎo)軌間有一電阻R=8.0Ω,軌道處在垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。現(xiàn)有質(zhì)量m=0.5kg電阻r=2.0Ω的金屬棒ad垂直放置在導(dǎo)軌上,當(dāng)金屬棒從離地h≥3.0m的不同高度處由靜止釋放時金屬棒滑到導(dǎo)軌底端時的速度均為2m/s。若導(dǎo)軌電阻不計,金屬棒運(yùn)動中與導(dǎo)軌接觸良好,取重力加速度g=10m/s2
    (1)求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度;
    (2)若金屬棒在導(dǎo)軌上距地面高于3.0m的某處由靜止釋放,下滑到底端的過程中,電路中產(chǎn)生的總焦耳熱為24J,求此過程中流過電阻R的電荷量。

    發(fā)布:2024/8/27 3:0:8組卷:201引用:2難度:0.4
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