如圖所示,M1M2與P1P2是固定在水平面上的兩光滑平行導(dǎo)軌,間距為L1=1m,M1M2P2P1區(qū)域內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌所在平面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小B1=1T。N1N2與Q1Q2也是固定在水平面上的兩光滑平行導(dǎo)軌,間距為L2=0.5m,并用導(dǎo)線分別與M1M2、P2P1相連接,N1N2Q2Q1區(qū)域內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小B2=2T.在M1M2P2P1區(qū)域放置導(dǎo)體棒G,其質(zhì)量m1=2kg、電阻R1=1Ω、長度為L1=1m,在N1N2Q2Q1區(qū)域內(nèi)放置導(dǎo)體棒H,其質(zhì)量m2=1kg、電阻R2=1Ω、長度為L2=0.5m。剛開始時兩棒都與導(dǎo)軌垂直放置,且導(dǎo)體棒H被鎖定,兩個區(qū)域?qū)к壎甲銐蜷L、不計電阻且棒始終與導(dǎo)軌接觸良好。
(1)要想使導(dǎo)體棒G在水平向右的外力作用下做初速度為零、加速度大小為a=2m/s2的勻加速直線運動,請寫出力F與時間t的關(guān)系式;
(2)若在導(dǎo)體棒G上施加水平向右的F1=5N的外力,在作用t1=5s后達到最大速度,求此過程中導(dǎo)體棒G的位移大??;
(3)若導(dǎo)體棒G在水平向右的外力F作用下做初速度為零、加速度大小為a=2m/s2的勻加速直線運動,運動t2=6s后將力F撤去,同時將導(dǎo)體棒H解鎖,求從撤去外力到導(dǎo)體棒H獲得最大速度的過程中導(dǎo)體棒H產(chǎn)生的熱量;
(4)若開始時導(dǎo)體棒H即解除鎖定,導(dǎo)體棒G一直在外力F作用下向右做a=2m/s2的勻加速直線運動,求電路穩(wěn)定后兩棒的速度滿足的關(guān)系式。
【考點】電磁感應(yīng)過程中的能量類問題;導(dǎo)體平動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢;電磁感應(yīng)過程中的動力學(xué)類問題;閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達式.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:50引用:2難度:0.2
相似題
-
1.如圖所示,電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌由直窄軌AB、CD以及直寬軌EF、GH組合而成,窄軌和寬軌均處于同一水平面內(nèi),AB、CD等長且與EF、GH均相互平行,BE、GD等長、共線,且均與AB垂直,窄軌間距為
,寬軌間距為L。窄軌和寬軌之間均有豎直向上的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。由同種材料制成的相同金屬直棒a、b始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,棒長為L、質(zhì)量為m、電阻為R。初始時b棒靜止于導(dǎo)軌EF段某位置,a棒從AB段某位置以初速度v0向右運動,且a棒距窄軌右端足夠遠,寬軌EF、GH足夠長。下列判斷正確的是( ?。?/h2>L2發(fā)布:2024/12/20 1:30:2組卷:335引用:3難度:0.3 -
2.如圖所示,兩水平虛線間存在垂直于紙面方向的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,邊長為h的正方形導(dǎo)體框由虛線1上方無初速度釋放,在釋放瞬間ab邊與虛線1平行且相距h。已知導(dǎo)體框的質(zhì)量為m,總電阻為r,重力加速度為g,cd邊與兩虛線重合時的速度大小均為v=
,忽略空氣阻力,導(dǎo)體框在運動過程中不會發(fā)生轉(zhuǎn)動,則( )2gh2發(fā)布:2024/12/19 8:30:1組卷:346引用:2難度:0.4 -
3.某校物理學(xué)習(xí)興趣小組對英國偉大的物理學(xué)家法拉第幾十年如一日地研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的精神十分欽佩,在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)一章的內(nèi)容后,設(shè)計了如圖甲所示的簡單裝置來研究電磁感應(yīng)的相關(guān)知識,圖中光滑金屬導(dǎo)軌ab、ac成37°角固定放置在水平面上,在導(dǎo)軌上放置一根質(zhì)量為m的金屬桿,與導(dǎo)軌交于M、N兩點,且MN間的距離為L0,導(dǎo)軌和金屬桿是用同種材料制成的,單位長度的電阻均為R0。整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小為B。在外力作用下,導(dǎo)體棒由MN處運動到虛線位置(導(dǎo)體棒和ac始終保持垂直),該過程中導(dǎo)體棒的速度的倒數(shù)隨位移變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,在這個運動過程中( ?。?br />
發(fā)布:2024/12/20 12:0:2組卷:77引用:1難度:0.4
把好題分享給你的好友吧~~