(2009•南通模拟)如图所示,电阻忽略不计的、两根平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值R=3Ω的定值电阻.在水平
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(2009•南通模拟)如图所示,电阻忽略不计的、两根平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值R=3Ω的定值电阻.在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B,磁场区域的高度为d=0.5m.导体杆a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=6Ω;导体杆b的质量mb=0.6kg、电阻Rb=3Ω,它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,且都能匀速穿过磁场区域,当a杆刚穿出磁场时b杆正好进入磁场.重力加速度为g=10m/s2.(不计a、b之间的作用)求:
(1)在整个过程中,a、b两杆完全穿出磁场区克服安培力分别做的功;
(2)设a、b杆在磁场中的运动速率分别为va和vb,则
(1)在整个过程中,a、b两杆完全穿出磁场区克服安培力分别做的功;
(2)设a、b杆在磁场中的运动速率分别为va和vb,则
v
(1)因a、b杆在磁场中做匀速运动,设a杆克服安培力做功Wa,
由动能定理可得:magd-Wa=△Ek=0…① 解得:Wa=magd=0.2×10×0.5J=1J…② 同理设b杆克服安培力做功Wb,由动能定理得: mbgd-Wb=△Ek=0…③ 解得:Wb=mbgd=0.6×10×0.5J=3J…④ (2)当a杆以速度va在磁场中匀速运动时,回路的 总电阻为R1=Ra+ R•Rb R+Rb=7.5Ω …⑤ a杆中产生感应电动势为:Ea=BLva…⑥ a杆产生感应电流为:Ia= Ea R1…⑦ 由a杆做匀速运动有:BIaL=mag…⑧ 由⑤⑥⑦⑧可得: B2L2va R1=mag…⑨ 同理b杆以速度vb在磁场中匀速运动时,回路总电阻为R2=Rb+ R•Ra R+Ra=5Ω…⑩ b杆中产生感应电动势为:Eb=BLvb…(11) b杆产生感应电流为:Ib= Eb R2…(12) 由b杆做匀速运动有:BIbL=mbg…(13) 由⑩、(11)、(12)、(13)可得: B2L2vb R2=mbg…(14) 由⑨(14)可得: va vb= ma mb• R1 R2= 1 2…(15) (3)设a杆在磁场中运动历时为t,由题有: d=va•t…(16) vb=va+gt…(17) 结合(15)式va= 1 2vb 解得:vb= 20m/s…(18) 依vb2=2ghb得:hb= vb2 2g=1m…(19) 联立(15)(18)式解得:va= 1 2vb= 5m/s…(20) 所以:ha= va2 2g= 1 4m…(21) 答: (1)在整个过程中,a、b两杆完全穿出磁场区克服安培力分别做的功为1J和3J; (2)设a、b杆在磁场中的运动速率分别为va和vb,则 va vb的值为 1 2. (3)M点和N点距水平虚线L1的高度是 1 4m.
(2009•南通模拟)如图所示,电阻忽略不计的、两根平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值R=3Ω的定值电阻.在水平
如图.两根平行的,电阻忽略不计的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值为R=3Ω的定值电阻.在水平虚线L1,L2间有一与导
如图所示,电阻忽略不计的两根足够长平行光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值为3Ω的电阻R.在水平虚线L1、L2间有一与导
.如图所示,[匀速运动.]电阻忽略不计的两根两平行光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值为3Ω的电阻R.
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(2011•上海二模)如图所示,两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨的左端接有电阻R,导轨自身的电阻不计
两根粗糙的金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上,导轨左端接有电阻R=10Ω,导轨自身电阻忽略不计.匀强磁场垂直于斜
高二物理 电磁两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为的斜面上,导轨的左端接有电阻R,导轨的电阻可忽略不计,斜面处在一匀强磁
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如图所示,两根平行光滑金属导轨放置在水平面没,其左端接一点值电阻R,导轨间距为L,质量为m的导体棒垂直放在导轨上,整个装
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