如图所示,OACO为置于水平面内的光滑闭合金属导轨,O、C处分别接有短电阻丝(图中粗线表法),R1=4Ω、R2=8Ω(导轨其它部分电阻不计).导轨OAC的形状满足方程y=2sin(π3x)(单位:m)

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 电功率/2022-12-13 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,OACO为置于水平面内的光滑闭合金属导轨,O、C处分别接有短电阻丝(图中
粗线表法),R1=4Ω、R2=8Ω(导轨其它部分电阻不计).导轨OAC的形状满足方程y=2sin(
π
3
x)
(单位:m).磁感强度B=0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面.一足够长的金属棒在水平外力F作用下,以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在导轨上从O点滑动到C点,棒与导思接触良好且始终保持与OC导轨垂直,不计棒的电阻.求:
(1)外力F的最大值;
(2)金属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率;
(3)在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系.
魔方格

◎ 答案

(1)金属棒匀速运动  F=F
         ε=BLv①
           I=
E
R

          F=BIL=
B2L2v
R

     又Lmax=2sin
π
2
=2(m)
 
        
R1R2
R1+R2
=
8
3
Ω

        故Fmax=0.22×22×5.0×
3
8
N=0.3N
   (2)P1=
E2
R1
=1W

   (3)金属棒与导轨接触点间的长度随时间变化  L=2sin(
π
3
x)(m)

          且  x=vt,E=BLv,
        得到I=
ε
R
=
Bv
R
=2sin(
π
3
vt)=
3
4
sin(
3
t)(A)

答:(1)外力F的最大值0.3N;
    (2)金属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率为1W;
    (3)在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系为
3
4
sin(
  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐
四盏灯连接如图所示,灯L1、L2上标有“110V、100W”,灯L3、L4标有“110V、40W”,当在A、B两点加上220V电压时,最暗和最亮的灯泡是[]A.L1和L2B.L3和L4C.L1和L3D.L2和L4
四盏灯连接如图所示,灯L1、
现有两个电阻元件,其中一个是由金属材料制成的,它的电阻随温度的升高而增大,而另一个是由某种半导体材料制成的,其电阻随温度的升高而减小。现对其中一个元件R0进行测试,
现有两个电阻元件,其中一个
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
如图所示,有一磁感强度B=0.
超导是当今高科技的热点,利用超导体材料可实现无损耗输电,现有一直流电路,输电线的总电阻为0.4Ω,它提供给用电器的电功率为40kW,电压为800V.若用临界温度以下的超导体电
超导是当今高科技的热点,利
如图所示的电路中,所用电源的电动势E=4V,内阻r=1.0Ω,电阻R1可调.现将R1调到3Ω后固定.已知R2=6Ω,R3=3Ω.(1)开关S断开和接通时,通过R1的电流分别为多大?(2)为了使A、B之间
如图所示的电路中,所用电源