如图所示,电阻不计的平行光滑金属导轨ab、cd位于竖直平面内,两导轨间距L=0.1m,在ac间接有一阻值为R=0.08Ω的电阻,水平放置的导体棒PQ由静止开始下落(始终与导轨紧密接触

◎ 题目

如图所示,电阻不计的平行光滑金属导轨ab、cd位于竖直平面内,两导轨间距L=0.1m,在ac间接有一阻值为R=0.08Ω的电阻,水平放置的导体棒PQ由静止开始下落(始终与导轨紧密接触),导体棒电阻为r=0.02Ω,质量为m=0.1kg,当下落h=0.45m的高度时,进入方向水平且与导轨平面垂直的沿y方向逐渐减小而x方向不变的磁场中,磁场区域在竖直方向的高度为H=0.5m,导体棒PQ穿过磁场的过程中做加速度为a=9m/s2的匀加速直线运动,取g=10m/s2,求:
(1)导体棒刚进入磁场时,该处的磁感应强度B的大小;
(2)导体棒PQ刚进入磁场时感应电流的大小与方向;
(3)导体棒PQ穿过磁场过程中克服安培力所做的功;
(4)磁感应强度B随y变化的函数关系(坐标系如图所示).
魔方格

◎ 答案

(1)导体棒刚进入磁场时的速度:由
v20
=2gh
      得:v0=

2gh
=3m/s

导体棒进入磁场时所受安培力:F=BIL=
B2L2v0
R+r

根据牛顿第二定律得:mg-
B2L2v0
R+r
=ma
代入解得:B=

3
3
T

(2)导体棒PQ刚进入磁场时感应电流的大小为:I=
E
R+r
=
BLv0
R+r
=
0.1×3

3
(0.08+0.02)
A=

3
A

由右手定则判断得:导体棒PQ中感应电流的方向:P→Q
(3)根据动能定理得:mgH-|WF安|=maH
得:|WF安|=mH(g-a)=0.1×0.5(10-9)J=0.05J
(4)由mg-
B2L2v
R+r
=ma
和 v2-v02=2ay得:
B=
  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐
在如图a所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动的过程中,四个理想电表的示数都发生变化。图b中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流的变化的情况。其中
在如图a所示电路中,闭合电键
调整如图所示电路的可变电阻R的阻值,使电压表V的示数增大ΔU,在这个过程中[]A.通过R1的电流增加,增加量一定等于ΔU/R1B.R2两端的电压减小,减少量一定等于ΔUC.通过R2的
调整如图所示电路的可变电阻
如图所示的电路,闭合开关S,当滑动变阻器滑片p向右移动时,下列说法正确的是[]A.电流表读数变小,电压表读数变大B.小电泡L变暗C.电容器C上电荷量减小D.电源的总功率变小
如图所示的电路,闭合开关S,
直流电动机的内电阻r=2,与R=8的电阻串联接在线圈上,如图所示。已知线圈面积为m2,共100匝,线圈的电阻为2,线圈在的匀强磁场中绕O以转速n=600r/min匀速转动,在合上开关S后
直流电动机的内电阻r=2,与R
如图所示电路的电源内阻不可忽略,若调整可变电阻R的阻值,可使电压表V的示数增大△U(电压表为理想电表),在这个过程中[]A.通过R1的电流增加,增加量一定等于△U/R1B.R2两端的
如图所示电路的电源内阻不可