16.如图所示,水平放置的三条光滑平行金属导轨a,b,c,相距均为d=1m,导轨ac间横跨一质量为m=1kg的金属棒MN,棒与导轨始终良好接触.棒的总电阻r=2Ω,导轨的电阻忽略不计.在导轨bc间接一电阻为R=2Ω的灯泡,导轨ac间接一理想电压表.整个装置放在磁感应强度B=2T匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下.现对棒MN施加一水平向右的拉力F,使棒从静止开始运动,已知施加的水平外力功率恒定,经过t=1s时间棒达到稳定时速度3m/s.试求:
(1)金属棒达到稳定时施加水平恒力F为多大?水平外力F的功率为多少?
(2)金属棒达到稳定时电压表的读数为多少?
(3)此过程中灯泡产生的热量是多少?
5.奥运会上,跳水项目是我国运动员的强项.质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为F,那么在他减速下降高度为h的过程中,下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)( )
20.如图,光滑平行金属导轨固定在水平面上,左端由导线相连,导体棒垂直静置于导轨上构成回路。在外力F作用下,回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。在匀速运动过程中外力F做功坼,磁场力对导体棒做功W1,磁铁克服磁场力做功W2,重力对磁铁做功WG,回路中产生的焦耳热为Q,导体棒获得的动能为Ek。则( )
12.如图,光滑平行金属导轨固定在水平面上,左端由导线相连,导体棒垂直静置于导轨上构成回路。在外力F作用下,回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。在运动过程中外力F做功WF,磁场力对导体棒做功W1,磁铁克服磁场力做功W2,磁铁克服重力做功WG,回路中产生的焦耳热为Q,导体棒获得的动能为Ek。则( )
(1)、F=4N P=12w
(2)、U=10v (3)、Q1=5J
解:(1)当时,金属棒速度达到稳定,则
联立得4N
P=FV=12W
(2) 设电压表的读数为U,则有U=BdV+UL
代入数据得 U=10v
(3)设小灯泡和金属棒产生的热量分别为Q1、Q2,根据焦耳定律得知
由功能关系得:
代入数据得 Q1=5J
见解析
(2)问不会画等效电路图
(3)问中的功能关系