作业帮 > 综合 > 作业

（2014•成都模拟）如图甲所示：MN、PQ是相距d=l m的足够长平行光滑金属导轨，导轨平面与水平面成某一夹

来源：学生作业帮 编辑：百度作业网作业帮 分类：综合作业 时间：2024/05/03 12:04:53
（2014•成都模拟）如图甲所示：MN、PQ是相距d=l m的足够长平行光滑金属导轨，导轨平面与水平面成某一夹角，导轨电阻不计；长也为1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，ab的质量m=0.1kg、电阻R=lΩ； MN、PQ的上端连接右侧电路，电路中R2为一电阻箱；已知灯泡电阻RL=3Ω，定值电阻R1=7Ω，调节电阻箱使R2=6Ω，量力加速度g=10m/s2．现断开开关S，在t=0时刻由静止释放ab，在t=0.5s时刻闭合S，同时加上分布于整个导轨所在区域的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面斜向上；图乙所示为ab的速度随时间变化图象．
（1）求斜面倾角a及磁感应强度B的大小；
（2）ab由静止下滑x=50m（此前已达到最大速度）的过程中，求整个电路产生的电热；
（3）若只改变电阻箱R2的值．当R2为何值时，ab匀速下滑中R2消耗的功率最大？消耗的最大功率为多少？
（2014•成都模拟）如图甲所示：MN、PQ是相距d=l m的足够长平行光滑金属导轨，导轨平面与水平面成某一夹
（1）S断开时，ab做匀加速直线运动，从图乙得：a=
△v
△t=
3
0.5m/s=6m/s2，
由牛顿第二定律有：mgsinα=ma
所以：sinα=
a
g=
6
10=0.6
所以α=37°
t=0.5s时，S闭合且加上了磁场，分析可知，此后ab将先做加速度减小的加速运动，当速度达到最大（vm=6m/s）后接着做匀速运动，匀速运动时，由平衡条件有：mgsinα=F安，
又F安=BId
 I=
Bdvm
R总
电路的总电阻：R总=Rab+R1+
R2RL
R2+RL=（1+7+
3×6
3+6）Ω=10Ω
联立以上四式有：mgsinα=
B2d2vm
R总
代入数据解得：B=

mgsinαR总
d2vm=

0.1×10×0.6×10
12×6=1T
（2）由能量转化关系有：mgxsinα=
1
2m
v2m+Q
代入数据解得：Q=mgxsinα-
1
2m
v2m=28.2J
（3）改变电阻箱R2的值后，ab匀速下滑时有：mgsinα=BdI
所以I=
mgsinα
Bd=
0.1×10×0.6
1×1A=0.6A
通过R2的电流为：I2=
RL
RL+R2I
R2的功率为：P=I22R2，
联立以上三式有：P=I2

R2L
(RL+R2)2R2=I2

R2L
(
RL

R2+
R2)2
当
RL

R2=
R2时，即R2=RL=3Ω，功率最大，
所以Pm=
1
4I2RL=
1
4×0．62×3W=0.27W
答：（1）斜面倾角a为37°，磁感应强度B的大小为1T；
（2）整个电路产生的电热为28.2J；
（3）若只改变电阻箱R2的值．当R2为3Ω时，ab匀速下滑中R2消耗的功率最大，消耗的最大功率为0.27W．
（2014•成都模拟）如图甲所示：MN、PQ是相距d=l m的足够长平行光滑金属导轨，导轨平面与水平面成某一夹 如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成30°角，两导轨的间距l=0.50m，一端接有阻值R=1 （2006•南通一模）如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α=30°，导轨电阻不 （2014•淮安模拟）如图所示，两根足够长相距为L=1m的平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角α=53°，导轨处在竖直向 如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为 ,导轨平面与水平面的夹角 =30°,导轨电阻不计,磁 如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN PQ固定在同一水平面上 两导轨间距L=0.2m 导轨 如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面间的夹角为a,导轨电阻不计,质量为m、电阻为R的 如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α=30°，导轨电阻不计．磁感应强度为B的匀 （2014•海淀区模拟）如图所示，MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨，NQ⊥MN．导轨平面与水平面间的夹角θ= 如图1所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L=1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间 （2008•湛江二模）如图所示，足够长的光滑平行导轨MN、PQ倾斜放置，两导轨间的距离为L=1.0m，导轨平面与水平面间 （2013•淮安模拟）如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨，MN、PQ与水平面的夹角为θ，N、Q两点间接有阻