如图所示,M1N1N2M2是位于光滑水平面上的刚性U形金属轨道.导轨中接有阻值为R=5Ω的电阻,导轨和电阻的总质量为m0
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/09/13 02:47:35
如图所示,M1N1N2M2是位于光滑水平面上的刚性U形金属轨道.导轨中接有阻值为R=5Ω的电阻,导轨和电阻的总质量为m0=0.5kg,导轨的两条轨道间的距离为L=0.1m,PQ是质量为m=0.1kg的金属棒,可在轨道上滑动,滑动时保持与轨道垂直,棒与轨道的接触是粗糙的,棒与导轨的电阻均不计.初始时,棒PQ位于图中的虚线上,虚线的右侧为一匀强磁场区域,磁场方向垂直于桌面,磁感应强度的大小为B=10T,现有一位于导轨平面内的与导轨平行的恒力F=2N作用于PQ上,使PQ由静止开始在轨道上向右作变加速运动,U形金属轨道由静止开始向右作匀加速运动,经过时间t=2s,导轨向右移动的距离为x0=2m,此时通过电阻的电流为I0=1.5A(导轨的N1N2部分尚未进入磁场区域).求:
![](http://img.wesiedu.com/upload/9/51/95116cfca5b89eb5aa063a2ce277a8d2.jpg)
(1)此时PQ金属杆的速度;
(2)棒PQ与导轨间的摩擦力;
(3)在此过程中PQ离开虚线的距离.
![](http://img.wesiedu.com/upload/9/51/95116cfca5b89eb5aa063a2ce277a8d2.jpg)
(1)此时PQ金属杆的速度;
(2)棒PQ与导轨间的摩擦力;
(3)在此过程中PQ离开虚线的距离.
(1)切割磁感线产生的电动势为E=BLv
而闭合电路殴姆定律得:I=
E
R
则有:v=
IR
BL=
1.5×5
10×0.1m/s=7.5m/s
(2)对导轨在滑动摩擦力作用下做匀加速度直线运动,
则有:Ff=ma 而s=
1
2at2
所以得Ff=m
2s
t2=0.5×
2×2
2×2N=0.5N
(3)由牛顿第二定律可得:
F−Ff−
B2L2v
R=ma
由于加速度变化,因此上式对时间微分求和.
则有:
Ft−Fft−
B2L2v
Rt=mat
即:Ft−Fft−
B2L2
Rs=mv
将已知数据代入上式可得:s=11.25m.
答:(1)此时PQ金属杆的速度7.5m/s
(2)棒PQ与导轨间的摩擦力0.5N
(3)在此过程中PQ离开虚线的距离11.25m.
再问: 最后一问,我用积分算出30m,就是不知道答案对不对,能给个答案吗?
而闭合电路殴姆定律得:I=
E
R
则有:v=
IR
BL=
1.5×5
10×0.1m/s=7.5m/s
(2)对导轨在滑动摩擦力作用下做匀加速度直线运动,
则有:Ff=ma 而s=
1
2at2
所以得Ff=m
2s
t2=0.5×
2×2
2×2N=0.5N
(3)由牛顿第二定律可得:
F−Ff−
B2L2v
R=ma
由于加速度变化,因此上式对时间微分求和.
则有:
Ft−Fft−
B2L2v
Rt=mat
即:Ft−Fft−
B2L2
Rs=mv
将已知数据代入上式可得:s=11.25m.
答:(1)此时PQ金属杆的速度7.5m/s
(2)棒PQ与导轨间的摩擦力0.5N
(3)在此过程中PQ离开虚线的距离11.25m.
再问: 最后一问,我用积分算出30m,就是不知道答案对不对,能给个答案吗?
导体棒切割磁感线如图所示,M1N1N2M2是位于光滑水平桌面上的刚性U型金属导轨,导轨中接有阻值为R的电阻,它们的质量为
(2012•江苏一模)如图,刚性U形金属导轨M1N1N2M2位于光滑水平桌面上,质量为m0,在导轨左端接有阻值为R的电阻
水平面内固定一U形光滑金属导轨,轨道宽d=2m,导轨的左端接有R=0.3Ω的电阻,导轨上放一阻值为R0=0.1Ω,m=0
如图所示,光滑导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨间距为L,两端分别接有阻值均为R的定值电阻
如图,不计电阻的U形导轨abcd水平放置,导轨宽l=0.5m,左端连接阻值为0.4Ω的电阻R.在导轨上垂直于导轨放一电阻
长为L、电阻 、质量 的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上,两导轨间
两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨MN和PQ,一端接有阻值为R的电阻,处于竖直向下的匀强磁场中.在导轨上垂直导轨跨放质
水平面上两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值R的电阻连接,导轨上放一质量为m的金属杆(见图
如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨间距为L,导轨上有一质量为m、电阻为r的金属棒ab,导轨的另一端连接电阻R,其他电阻
如图所示,水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置,间距d为0.5m,左端通过导线与阻值为2Ω的电阻R连接,右端通
(2012•湛江一模)如图所示,电阻不计的光滑平行金属导轨MN和OP水平放置,MO间接有阻值为R的电阻,两导轨相距为L,
如图所示,水平面内有一平行金属导轨,导轨光滑且电阻不计.匀强磁场与导轨一闪身垂直.阻值为R的导体棒