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电磁感应现象的综合应用
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光滑平行金属导轨长L=2m,二导轨间距d=0.5m,轨道平面与水平面的夹角为θ=30°,导轨上端接一阻值为R=0.5W的电阻,其余电阻不计,轨道所在空间有垂直轨道平面的匀强磁场,磁
网友投稿 2023-04-20 00:00:00 零零社区
◎ 题目
光滑平行金属导轨长
L
=2m,二导轨间距
d
=0.5m,轨道平面与水平面的夹角为
θ
=30°,导轨上端接一阻值为
R
=0.5 W的电阻,其余电阻不计,轨道所在空间有垂直轨道平面的匀强磁场,磁感应强度
B
=1T.有一不计电阻的金属棒
ab
的质量
m
=0.5kg,放在导轨最上端,如图所示.当ab棒从最上端由静止开始自由下滑,到达底端脱离轨道时,电阻R上产生的热量为
Q
=1J,求:
(1)当棒的速度为
v
=2 m/s时,它的加速度是多少?
(2)棒下滑的最大速度是多少?
(3)棒下滑过程中通过电阻R的最大电流是多少?
◎ 答案
(1) 1 V (2)3 m/s (3)4 A
◎ 解析
棒做加速度逐渐减小的变加速运动。
(1)速度为
v
=2 m/s时,安培力为:
F
A
=
BId
==1 V
此时的加速度为:
a
==3 m/s
(2)棒到达底端时速度最大。根据能量守恒定律:
mgL
sin
q
=
mv
m
2
+
Q
,
由此可得:
v
m
=4 m/s
(3)速度最大时,感应电动势及感应电流最大。所以有:
E
m
=
Bdv
=2 V
I
m
=
E
m
/
R
=4 A
◎ 知识点
专家分析,试题“光滑平行金属导轨长L=2m,二导轨间距d=0.5m,轨道平面与水平面的夹角为θ=30°,导轨上端接一阻值为R=0.5W的电阻,其余电阻不计,轨道所在空间有垂直轨道平面的匀强磁场,磁…”主要考查了你对 【电磁感应现象的综合应用】 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/202304/454966.html
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