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(14分)如图所示,足够长的两根相距为0.5m的平行光滑导轨竖直放置,导轨电阻不计,磁感应强度B为0.8T的匀强磁场的方向垂直于导轨平面。两根质量均为0.04kg、电阻均为0.5Ω

网友投稿  2022-11-05 00:00:00  零零社区

◎ 题目

(14分) 如图所示,足够长的两根相距为0.5m的平行光滑导轨竖直放置,导轨电阻不计,磁感应强度B为0.8T的匀强磁场的方向垂直于导轨平面。两根质量均为0.04kg、电阻均为0.5Ω的可动金属棒都与导轨始终接触良好,导轨下端连接阻值为1Ω的电阻R,金属棒用一根细绳拉住,细绳允许承受的最大拉力为0.64N。现让棒从静止开始落下,直至细绳刚被拉断时,此过程中电阻R上产生的热量为0.2J,(g=10m/s2)求:

(1)此过程中棒和棒产生的热量
(2)细绳被拉断瞬时,棒的速度
(3)细绳刚要被拉断时,棒下落的高度

◎ 答案

(1)0.4J   0.9J  (2)1.875m/s (3)3.29m

◎ 解析


试题分析:(1)根据Q=I2Rt,电路串并联规律得:Iab:Icd:IR=2:3:1,则Qab=2QR=0.4J,Qcd=9QR=0.9J.
ab棒被拉断瞬间有F+mg-Tm=0。F=BIL,,E=BLv得
v=1.875m/s。
(3)cd棒下落过程由能量守恒得 ,则h≈3.296m

◎ 知识点

    专家分析,试题“(14分)如图所示,足够长的两根相距为0.5m的平行光滑导轨竖直放置,导轨电阻不计,磁感应强度B为0.8T的匀强磁场的方向垂直于导轨平面。两根质量均为0.04kg、电阻均为0.5Ω…”主要考查了你对  【动能定理】  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。



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