如图所示,在一光滑水平的桌面上,放置一质量为M,宽为L的足够长“U”型框架,其ab部分电阻为R,框架其它部分的电阻不计.垂直框架两边放一质量为m、电阻为R的金属棒cd,它们之
◎ 题目
如图所示,在一光滑水平的桌面上,放置一质量为M,宽为L的足够长“U”型框架,其ab部分电阻为R,框架其它部分的电阻不计.垂直框架两边放一质量为m、电阻为R的金属棒cd,它们之间的动摩擦因数为μ,棒通过细线跨过一定滑轮与劲度系数为k的另一端固定的轻弹簧相连.开始弹簧处于自然状态,框架和棒均静止.现在让框架在大小为2μmg的水平拉力作用下,向右做加速运动,引起棒的运动可看成是缓慢的.水平桌面位于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.问: (1)框架和棒刚开始运动的瞬间,框架的加速度为多大? (2)框架最后做匀速运动(棒处于静止状态)时的速度多大? (3)若框架通过位移S 后开始匀速,已知弹簧的弹性势能的表达式为
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◎ 答案
(1)设水平拉力为F,则F=2μmg,对框架由牛顿第二定律:F-μmg=Ma, 解出a=
(2)设框架做匀速运动的速度大小为v,则感应电动势 E=BLv,回路中的电流 I=
对框架由力的平衡得F=BIL+μmg,联立以上各式解出 v=
(3)在框架滑过S的过程中,设产生的电热为Ql,摩擦生热为Q2, 由功能关系Fs=
在框架匀速后,对棒由力的平衡得 BIL+μmg=Kx, 联立以上各式并结合F=BIL+μmg,F=2μmg,解出 Q1=μmgS-
答:(1)框架和棒刚开始运动的瞬间,框架的加速度为a=
(2)框架最后做匀速运动(棒处于静止状态)时的速度v=
(3)回路中产生的电热Q1=μmgS-
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◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,在一光滑水平的桌面上,放置一质量为M,宽为L的足够长“U”型框架,其ab部分电阻为R,框架其它部分的电阻不计.垂直框架两边放一质量为m、电阻为R的金属棒cd,它们之…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】,【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。- 最新内容
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