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如图所示，间距l=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内，在水平面a1b1b2a2区域内和倾角θ=37°的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1=0.4T、方向竖直向
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，间距l=0.3m的平行金属导轨a
1
b
1
c
1
和a
2
b
2
c
2
分别固定在两个竖直面内，在水平面a
1
b
1
b
2
a
2
区域内和倾角θ=37°的斜面c
1
b
1
b
2
c
2
区域内分别有磁感应强度B
1
=0.4T、方向竖直向上和B
2
=1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场．电阻R=0.3Ω、质量m
1
=0.1kg、长为l的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b
1
、b
2
点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好．一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑轮自然下垂，绳上穿有质量m
2
=0.05kg的小环．已知小环以a=6m/s
2
的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动．不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长．取g=10m/s
2
，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求
（1）小环所受摩擦力的大小；
（2）Q杆所受拉力的瞬时功率．
◎ 答案
（1）设小环受到的摩擦力大小为F
f
，由牛顿第二定律，有
m
2
g-F
f
=m
2
a
代入数据得
F
f
=0.2N；
（2）设通过K杆的电流为I
1
，K杆受力平衡，有
F
f
=B
1
I
1
l
设回路中电流为I，总电阻为R
总
，有：
I=2I
1
R
总
=
3
2
R
设Q杆下滑速度大小为v，产生的感应电动势为E，有
I=
E
R
总
E=B
2
lv
F+m
1
gsinθ=B
2
Il
拉力的瞬时功率为
P=Fv
联立以上方程，代入数据解得
Q杆受拉力的功率P=2W．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，间距l=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内，在水平面a1b1b2a2区域内和倾角θ=37°的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1=0.4T、方向竖直向…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】，【平均功率和瞬时功率的区别】，【磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则】，【导体切割磁感线时的感应电动势】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/341517.html
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