如图所示,间距的足够长的光滑平行金属导轨与水平面成角放置,导轨电阻不计,导轨上端连有的电阻,磁感应强度为的匀强磁场垂直导轨平面向上,时刻有一质量,电阻的金属棒,以

◎ 题目

如图所示,间距的足够长的光滑平行金属导轨与水平面成角放置,导轨电阻不计,导轨上端连有的电阻,磁感应强度为的匀强磁场垂直导轨平面向上,时刻有一质量,电阻的金属棒,以的初速度从导轨上某一位置开始沿导轨向上滑行,金属棒垂直导轨且与导轨接触良好,与此同时对金属棒施加一个沿斜面向上且垂直于金属棒的外力,使金属棒做加速度大小为的匀减速直线运动,则:

(1)时,外力的大小?
(2)若已知金属棒运动从开始运动到最高点的过程中,电阻上产生的热量为,求此过程中外力做的功?
(3)到最高点后,撤去外力,经过足够长时间后,最终电阻上消耗的功率是多少?

◎ 答案

(1)  (2)  (3)

◎ 解析

(1),其中,得
如图受力分析,有
其中
解得:
(2)到最高点位移:,
由动能定理得:
其中
解得:
(3)如图,最后稳定时导体棒速度满足:
解得:
 
    

本题考查电磁感应与牛顿运动定律和能量的结合,根据导体棒做匀加速运动,求出末速度,求出安培力,在下落过程中根据动能定理求出拉力做功

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,间距的足够长的光滑平行金属导轨与水平面成角放置,导轨电阻不计,导轨上端连有的电阻,磁感应强度为的匀强磁场垂直导轨平面向上,时刻有一质量,电阻的金属棒,以…”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
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐