如图,长为S=1.0m,宽为L=0.5m的光滑金属框架NMPQ固定于水平面内,并处在磁感应强度大小B=0.4T,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布.将质量m=0.1kg,电阻可
◎ 题目
如图,长为S=1.0m,宽为L=0.5m的光滑金属框架NMPQ固定于水平面内,并处在磁感应强度大小B=0.4T,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布.将质量m=0.1kg,电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上,并与框架接触良好.以P为坐标原点,PQ方向为x轴正方向建立坐标.金属棒从坐标原点处以v0=2m/s的初速度,沿x轴正方向做加速度大小为a=2m/s2的匀减速直线运动,运动中金属棒仅受安培力作用.要求: (1)金属棒ab运动0.5m,框架产生的焦耳热Q; (2)框架中aMPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系; (3)金属棒ab沿x轴正方向运动0.5s过程中通过ab的电量q. |
◎ 答案
(1)通过受力分析得: 金属棒仅受安培力作用,其大小F=ma=0.2N, 金属棒运动0.5m,因为安培力做功量度外界的能量转化成电能 所以框架中产生的焦耳热等于克服安培力做的功, 所以Q=Fs=0.1J. (2)金属棒所受安培力为F=BIL, 感应电流I=
F=
由于棒做匀减速运动,根据运动学公式得:v=
所以R=0.4
(3)框架的电阻是非均匀分布的.q=It, 因为安培力F=BIL=ma, q=
答:(1)金属棒ab运动0.5m,框架产生的焦耳热Q是0.1J; (2)框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系是R=0.4
(3)0.5s过程中通过ab的电量q是0.5C. |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图,长为S=1.0m,宽为L=0.5m的光滑金属框架NMPQ固定于水平面内,并处在磁感应强度大小B=0.4T,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布.将质量m=0.1kg,电阻可…”主要考查了你对 【电流】,【路端电压】,【闭合电路欧姆定律】,【法拉第电磁感应定律】 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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下一篇:如图所示,一边长为0.4m的正方形线框abcd置于磁感应强B为0.5T的匀强磁场左侧,磁场宽度为0.6m,线框每边的电阻均为0.1Ω.起始时cd边在磁场左侧边缘,当用外力水平向右拉线
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