如图所示,有一磁感强度B=0.1T的水平匀强磁场,垂直匀强磁场放置一很长的金属框架,框架上有一导体ab保持与框架边垂直、由静止开始下滑.已知ab长100cm,质量为0.1kg,电阻

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,有一磁感强度B=0.1T的水平匀强磁场,垂直匀强磁场放置一很长的金属框架,框架上有一导体ab保持与框架边垂直、由静止开始下滑.已知ab长100cm,质量为0.1kg,电阻为0.1Ω,框架电阻不计,取g=10m/s2,求:
(1)导体ab下落的最大加速度和最大速度;
(2)导体ab在最大速度时产生的电功率.
魔方格

◎ 答案

(1)ab棒刚下落时,速度为零,还没有切割磁感线产生感应电流,此时不受阻力,只受到重力,
所以最大加速度为g=10m/s2
(2)根据导体ab下落的最大速度时,加速度为零,
即mg=F
则有:F=BIL=
B2L2v
R

所以v=
mgR
B2L2
=
0.1×10×0.1
0.12×12
=10m/s

(3)速度达到最大时,此时电功率也达到最大.
则有最大的电功率为:P=IE=
E2
R
=
(BLv)2
R
=
(0.1×1×10)2
0.1
 
=10W
答:(1)导体ab下落的最大加速度10m/s2和最大速度10m/s;
(2)导体ab在最大速度时产生的电功率10w.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,有一磁感强度B=0.1T的水平匀强磁场,垂直匀强磁场放置一很长的金属框架,框架上有一导体ab保持与框架边垂直、由静止开始下滑.已知ab长100cm,质量为0.1kg,电阻…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】,【电功】,【电功率】,【导体切割磁感线时的感应电动势】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【电磁感应现象中的切割类问题】  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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