如图甲所示,MN、PQ为间距L="0".5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN,导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角,NQ间连接有一个R=4Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向
◎ 题目
如图甲所示,MN、PQ为间距L="0" .5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN,导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角,NQ间连接有一个R=4Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上,磁感应强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒,当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度,已知在此过程中通过金属棒截面的电量q=0.2C,且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示,设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。取g=10m/s2。求: (1)金属棒与导轨间的动摩擦因数μ; (2)cd离NQ的距离s; (3)金属棒滑行至cd处的过程中,电阻R上产生的热量; (4)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,为使金属棒中不产生感应电流,则磁感应强度B应怎样随时间t变化(写出B与t的关系式)。 |
◎ 答案
(1)μ=0.5 (2)(3)(4) |
◎ 解析
当导体棒速度为零时,只有重力沿斜面向下的分力与滑动摩擦力提供加速度,根据牛顿第二定律求解,求流过横截面的电量时根据平均感应电动势求解,第三问考查电磁感应定律与能量的结合,可根据动能定理求解 (1)当v=0时,a=2m/s2 μ=0.5 (3分) (2)由图像可知:vm=2m/s 当金属棒达到稳定速度时,有 (6分) (3) (5分) (4)当回路中的总磁通量不变时,金属棒中不产生感应电流。此时金属棒将沿导轨做匀加速运动。 (6分) |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图甲所示,MN、PQ为间距L="0".5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN,导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角,NQ间连接有一个R=4Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向…”主要考查了你对 【带电粒子在复合场中的运动】 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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