22.如圖甲所示. 光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN.PQ固定在同一水平面上.兩導(dǎo)軌間距L=0.30m.導(dǎo)軌電阻忽略不計.其間連接有固定電阻R=0.40Ω.導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m=0.10kg.電阻r=0.20Ω的金屬桿ab.整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.50T的勻強磁場中.磁場方向豎直向下.用一外力F沿水平方向拉金屬桿ab.使之由靜止開始運動.電壓傳感器可將R兩端的電壓U即時采集并輸入電腦.獲得電壓U隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示. (1)試證明金屬桿做勻加速直線運動.并計算加速度的大小, (2)求第2s末外力F的瞬時功率, (3)如果水平外力從靜止開始拉動桿2s所做的功W=0.35J.求金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱. (1)設(shè)路端電壓為U.金屬桿的運動速度為v.則感應(yīng)電動勢E = BLv. 通過電阻R的電流 電阻R兩端的電壓U= 由圖乙可得 U=kt.k=0.10V/s 解得. 因為速度與時間成正比.所以金屬桿做勻加速運動.加速度. (2)在2s末.速度v2=at=2.0m/s.電動勢E=BLv2. 通過金屬桿的電流 金屬桿受安培力 解得:F安=7.5×10-2N 設(shè)2s末外力大小為F2.由牛頓第二定律. . 解得:F2=1.75×10-2N 故2s末時F的瞬時功率 P=F2v2=0.35W (3) 設(shè)回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q.由能量守恒定律.W =Q+ 解得:Q=0.15J 電阻R與金屬桿的電阻r串聯(lián).產(chǎn)生焦耳熱與電阻成正比 所以. . 運用合比定理..而 故在金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱 解得:Qr=5.0×10-2J 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖甲所示,光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一豎直面上,兩導(dǎo)軌間距d=1m,電燈L的電阻R=4Ω,導(dǎo)軌上放一質(zhì)量m=1kg、電阻r=1Ω的金屬桿,長度與金屬導(dǎo)軌等寬,與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌的電阻不計,整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中,磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面向里.現(xiàn)用一拉力F沿豎直方向拉桿,使金屬桿由靜止開始向上運動,經(jīng)3s上升了4m后開始做勻速運動.圖乙所示為流過電燈L的電流平方隨時間變化的I2-t圖線,取g=10m/s2.求:
(1)3s末金屬桿的動能;
(2)3s末安培力的功率;
(3)4s內(nèi)拉力F做的功.

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如圖甲所示,光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距L=0.30m.導(dǎo)軌電阻忽略不計,其間連接有固定電阻R=0.40Ω.導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m=0.10kg、電阻r=0.20Ω的金屬桿ab,整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.50T的勻強磁場中,磁場方向豎直向下.用一外力
F沿水平方向拉金屬桿ab,使之由靜止開始運動,電壓傳感器可將R兩端的電壓U即時采集并輸入電腦,獲得電壓U隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示.
(1)試證明金屬桿做勻加速直線運動,并計算加速度的大;
(2)求第2s末外力F的瞬時功率;
(3)如果水平外力從靜止開始拉動桿2s所做的功W=0.35J,求金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱.

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如圖甲所示,光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距L=0.3m.導(dǎo)軌電阻忽略不計,其間連接有固定電阻R=0.4Ω.導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.2Ω的金屬桿ab,整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中,磁場方向豎直向下.利用一外力F沿水平方向拉金屬桿ab,使之由靜止開始運動做勻加速直線運動,電壓傳感器可將R兩端的電壓U即時采集并輸入電腦,獲得電壓U隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示.
(1)求金屬桿的瞬時速度隨時間變化的表達式;
(2)求第2s末外力F的大;
(3)如果水平外力從靜止起拉動桿2s所做的功為1.2J,求整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱是多少.

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如圖甲所示,光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距為L=1m,定值電阻R1=4Ω,R2=2Ω,導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m=1kg的金屬桿,導(dǎo)軌和金屬桿的電阻不計,整個裝置處于磁感應(yīng)強度為B=0.8T的勻強磁場中,磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面向下,現(xiàn)用一拉力F沿水平方向拉桿,使金屬桿由靜止開始運動.圖乙所示為通過R1中的電流平方隨時間變化的I12-t圖線,求:
(1)5s末金屬桿的動能;
(2)5s末安培力的功率
(3)5s內(nèi)拉力F做的功.

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如圖甲所示,光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距L=0.30m.導(dǎo)軌電阻忽略不計,其間連接有固定電阻R=0.40Ω.導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m=0.10kg、電阻r=0.20Ω的金屬桿ab,整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.50T的勻強磁場中,磁場方向豎直向下.用一外力F沿水平方向拉金屬桿ab,使之由靜止開始運動,電壓傳感器可將R兩端的電壓U即時采集并輸入電腦,獲得電壓U隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示.
(1)試證明金屬桿做勻加速直線運動,并計算加速度的大。
(2)求第2s末外力F的瞬時功率;
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