如图,POQ是折成60°角的固定于竖直平面内的光滑金属导轨,导轨关于竖直轴线对称,OP=OQ=L.整个装置处在垂直导轨平面向里的足够大的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律为B
◎ 题目
如图,POQ是折成60°角的固定于竖直平面内的光滑金属导轨,导轨关于竖直轴线对称,OP=OQ=L.整个装置处在垂直导轨平面向里的足够大的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律为B=B0-kt(其中k为大于0的常数).一质量为m、长为L、电阻为R、粗细均匀的导体棒锁定于OP、OQ的中点a、b位置.当磁感应强度变为B0后保持不变,同时将导体棒解除锁定,导体棒向下运动,离开导轨时的速度为v.导体棒与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,重力加速度为g.求导体棒: ⑴解除锁定前回路中电流的大小及方向; ⑵滑到导轨末端时的加速度大小; ⑶运动过程中产生的焦耳热. |
◎ 答案
⑴,顺时针方向或b→a;⑵g-;⑶ |
◎ 解析
试题分析:⑴导体棒被锁定前,闭合回路的面积不变,=k 由法拉第电磁感应定律知:E=== 由闭合电路欧姆定律知:I== 由楞次定律知,感应电流的方向:顺时针方向或b→a ⑵导体棒刚离开导轨时受力如图所示 根据法拉第电磁感应定律有:E= 根据闭合电路欧姆定律知:I= 根据安培力公式有:F= 解得:F= 由牛顿第二定律知:mg-F=ma 解得:a=g- ⑶由能量守恒知:mgh=+Q 由几何关系有:h= 解得:Q=- |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图,POQ是折成60°角的固定于竖直平面内的光滑金属导轨,导轨关于竖直轴线对称,OP=OQ=L.整个装置处在垂直导轨平面向里的足够大的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律为B…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】 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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