如圖所示,傾角為θ=37°的足夠長的平行導軌頂端bc間、底端ad間分別連一電阻,其阻值為R1=R2=2r,兩導...
問題詳情:
如圖所示,傾角為θ=37°的足夠長的平行導軌頂端bc間、底端ad間分別連一電阻,其阻值為R1=R2=2r,兩導軌間距為L=1m.在導軌與兩個電阻構成的迴路中有垂直於軌道平面向下的磁場,其磁感應強度為B1=1T.在導軌上橫放一質量m=1kg、電阻為r=1Ω、長度也為L的導體棒ef,導體棒與導軌始終良好接觸,導體棒與導軌間的動摩擦因數為μ=0.5.在平行導軌的頂端通過導線連線一面積為S=0.5m2、總電阻為r、匝數N=100的線圈(線圈中軸線沿豎直方向),線上圈內加上沿豎直方向,且均勻變化的磁場B2(圖中未畫),連線線圈電路上的開關K處於斷開狀態,g=10m/s2,不計導軌電阻.求:
(1)從靜止釋放導體棒,導體棒能達到的最大速度是多少?
(2)導體棒從靜止釋放到穩定執行之後的一段時間內,電阻R1上產生的焦耳熱為Q=0.5J,那麼導體下滑的距離是多少?
(3)現閉合開關K,為使導體棒靜止於傾斜導軌上,那麼線上圈中所加磁場的磁感應強度的方向及變化率大小的取值範圍?(設最大靜摩擦力等於滑動摩擦力)
【回答】
⑴⑵⑶
【解析】
⑴對導體棒,由牛頓第二定律有
①
其中 ②
由①②知,隨著導體棒的速度增大,加速度減小,當加速度減至0時,導體棒的速度達最大,有 ③
⑵導體棒從靜止釋放到穩定執行之後的一段時間內,由動能定理有
④
根據功能關係有 ⑤
根據並聯電路特點得 ⑥
由③④⑤⑥聯立得 ⑦
⑶開關閉合後,導體棒ef受到的安培力 ⑧
幹路電流 ⑨
電路的總電阻 ⑩
根據電路規律及⑨⑩得 ⑪
由⑧⑪聯立得 ⑫
當安培力較大時 ⑬
由⑫⑬得 ⑭
當安培力較小時 ⑮
由⑫⑮得 ⑯
故為使導體棒靜止於傾斜導軌上,磁感應強度的變化的取值範圍為:
⑰
根據楞次定律和安培定則知閉合線圈中所加磁場:若方向豎直向上,則均勻減小;若方向豎直向下,則均勻增強.
知識點:法拉第電磁感應定律
題型:解答題
-
讀下圖,回答3—4題3.水迴圈中A.①環節是水汽輸送,中緯西風是其主要動力B.②環節是降水,主要集中在春、秋季...
問題詳情:讀下圖,回答3—4題3.水迴圈中A.①環節是水汽輸送,中緯西風是其主要動力B.②環節是降水,主要集中在春、秋季節C.③環節是地表徑流,徑流量季節和年際變化大D.④環節蒸發的水汽,大部分被輸送到陸地上空4.關於圖中*、乙、*、丁四處的敘述,正確的是A.*處為向斜山,主要由...
-
簡答題(選做一題)(5分)20.閱讀下面《紅樓夢》選段,依據原著故事情節,回答問題。一句話未了,忽見一個老婆子...
問題詳情:簡答題(選做一題)(5分)20.閱讀下面《紅樓夢》選段,依據原著故事情節,回答問題。一句話未了,忽見一個老婆子忙忙走來,說道:“這是那裡說起!金釧兒姑娘好好的投井死了!”金釧兒因何投井自盡?她死後,王夫人和寶釵對此作何反應?請簡述。21.閱讀下面《歐也妮·葛朗臺》選段,...
-
閱讀下面的文言文,完成1—4題。陳宗禮,字立之。少貧力學,袁甫為*東提點刑獄,宗禮往問學焉。淳祜四年,舉進士。...
問題詳情:閱讀下面的文言文,完成1—4題。陳宗禮,字立之。少貧力學,袁甫為*東提點刑獄,宗禮往問學焉。淳祜四年,舉進士。調邵武*判官,入為國子正,遷太學博士、國子監丞,轉祕書省著作佐郎.入對,言火不循軌①。帝以星變為憂,宗禮曰:“上天示戒,在陛下修德佈政以迴天意。”又曰:“...
-
下列句子中沒有運用擬人修辭手法的一項是( ) A.我們的春雁每天都要去玉米地作一次旅行,但絕不是偷偷摸摸進行的...
問題詳情:下列句子中沒有運用擬人修辭手法的一項是( ) A.我們的春雁每天都要去玉米地作一次旅行,但絕不是偷偷摸摸進行的。B.每次出發前,都有一場高聲而有趣的辯論,而每次返回之前的爭論則更為響亮。C.3月的大雁則不同。儘管它們在冬天的大部分時間裡都可能受到*擊,但...
相關文章
- 如圖所示,平行金屬導軌寬度為L=0.6m,與水平面間的傾角為θ=37o,導軌電阻不計,底端接有阻值為R=3Ω的...
- 如圖所示,足夠長光滑導軌傾斜放置,導軌平面與水平面夾角θ=37°,導軌間距L=0.4m,其下端連線一個定值電阻...
- 如圖所示,兩根金屬導軌平行放置在傾角為θ=30°的斜面上,導軌下端接有定值電阻R=10Ω,導軌自身電阻忽略不計...
- 如圖*所示,兩根足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導軌相距為L1=2m,導軌平面與水平面成θ=30°角,上端連線阻...
- 如圖*所示,兩根足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導軌相距為L1=1m,導軌平面與水平面成θ=30角,上端連線阻...
- 如圖所示,電阻可忽略的光滑平行金屬導軌長S=1.60m,兩導軌間距L=0.5m,導軌傾角為30°,導軌上端ab...
- 如圖所示,傾角為θ、間距為L的平行導軌上端連線電動勢為E的電源和阻值為R的電阻,其它電阻不計。在導軌上水平放置...
- 如圖所示,間距為L、電阻不計的足夠長平行光滑金屬導軌水平放置,導軌左右兩端均有一阻值為R的電阻相連,導軌上橫跨...
- 如圖*所示,將一間距為L=1m的U形光滑導軌(不計電阻)固定傾角為θ=30°,軌道的上端與一阻值為R=1Ω的電...
- 如圖*所示,兩根與水平面成θ=30°角的足夠長光滑金屬導軌平行放置,導軌間距為L=1m,導軌底端接有阻值為0....