半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面上,一长为r,质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面,BA的延长线通过圆导轨的中心O,装置的俯视图如图所示;整个
◎ 题目
半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面上,一长为r,质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面,BA的延长线通过圆导轨的中心O,装置的俯视图如图所示;整个装置位于一匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,方向竖直向下;在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出)。直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动,在转动过程中始终与导轨保持良好接触。设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒和导轨的电阻均可忽略,重力加速度大小为g, 求:(1)通过电阻R的感应电流的方向和大小; (2)外力的功率。 |
◎ 答案
(1)(2) |
◎ 解析
试题分析:(1)在时间内,导体棒扫过的面积为: ① 根据法拉第电磁感应定律,导体棒产生的感应电动势大小为: ② 根据右手定则,感应电流的方向是从B端流向A端,因此流过导体R的电流方向是从C端流向D端;由欧姆定律流过导体R的电流满足; ③ 联立①②③可得: ④ (2)在竖直方向有:mg-2N=0 ⑤ 式中,由于质量分布均匀,内外圆导轨对导体棒的正压力相等,其值为N,两导轨对运动的导体棒的滑动摩擦力均为:⑥ 在时间内,导体棒在内外圆导轨上扫过的弧长分别为:⑦ 和⑧ 克服摩擦力做的总功为:⑨ 在时间内,消耗在电阻R上的功为:⑩ 根据能量转化和守恒定律,外力在时间内做的功为:(11) 外力的功率为:(12) 由④至(12)式可得:(13) |
◎ 知识点
专家分析,试题“半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面上,一长为r,质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面,BA的延长线通过圆导轨的中心O,装置的俯视图如图所示;整个…”主要考查了你对 【电功】,【焦耳定律,电热】 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
- 相关内容
- 网友推荐
- 图文推荐
上一篇:输电线的电阻为r,输送的电功率为P,用电压U送电,则用户得到的功率为A.PB.C.P-U2rD.
下一篇:为了解决农村电价居高不下的问题,有效地减轻农民负担,在我国广大农村普遍实施了“农网改造”工程,工程包括两项主要内容:(1)更新变电设备,提高输电电压;(2)更新电缆,减小
零零教育社区:论坛热帖子
[高考] 2022 西安电子科技大学《软件工程》大作业答案 (2022-04-25) |
[家长教育] 孩子为什么会和父母感情疏离? (2019-07-14) |
[教师分享] 给远方姐姐的一封信 (2018-11-07) |
[教师分享] 伸缩门 (2018-11-07) |
[教师分享] 回家乡 (2018-11-07) |
[教师分享] 是风味也是人间 (2018-11-07) |
[教师分享] 一句格言的启示 (2018-11-07) |
[教师分享] 无规矩不成方圆 (2018-11-07) |
[教师分享] 第十届全国教育名家论坛有感(二) (2018-11-07) |
[教师分享] 贪玩的小狗 (2018-11-07) |