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如图所示,倾角θ=30°、宽度L=1m的足够长的“U”形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T,范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下。用平行于轨道的牵引力拉一根质量m

网友投稿  2023-04-06 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示,倾角θ=30°、宽度L=1m的足够长的“U”形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T,范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下。用平行于轨道的牵引力拉一根质量m=0.2kg、电阻R=1Ω的垂直放在导轨上的金属棒ab,使之由静止开始沿轨道向上运动。牵引力做功的功率恒为6W,当金属棒移动2.8m时,获得稳定速度,在此过程中金属棒产生的热量为5.8J,不计导轨电阻及一切摩擦,取g=10m/s2。求:
(1)金属棒达到最大速度是多大?
(2)金属棒从静止达到最大速度所需的时间多长?

◎ 答案

解:(1)金属棒沿斜面上升达稳定速度时,设所受的安培力为F,由平衡条件得:
F=mgsinθ+F
而F=BIL=BL

联立以上三式解得v = 2m/s
(2)由能量转化与守恒定律可得Pt=mgssinθ++Q
代入数据解得:t=1.5s

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,倾角θ=30°、宽度L=1m的足够长的“U”形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T,范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下。用平行于轨道的牵引力拉一根质量m…”主要考查了你对  【共点力的平衡】,【能量转化与守恒定律】,【磁场对通电导线的作用:安培力、左手定则】  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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