(12分)如图所示,宽度为L的金属框架竖直固定在绝缘地面上,框架的上端接有一个压敏电阻元件,其阻值与其两端所加电压成正比,即R=kU,式中k为已知的常数.框架上有一质量为m,

◎ 题目

(12分)如图所示,宽度为L的金属框架竖直固定在绝缘地面上,框架的上端接有一个压敏电阻元件,其阻值与其两端所加电压成正比,即R=kU,式中k为已知的常数.框架上有一质量为m,离地高为h的金属棒,金属棒与框架始终接触良好无摩擦,且保持水平,磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于框架平面向里.今将金属棒由静止释放,棒沿框架向下运动,不计金属棒电阻,重力加速度为g.试求:

(1)金属棒运动过程中,流过棒的电流大小和方向;
(2)金属棒落到地面时的速度大小;
(3)金属棒从释放到落地过程中通过电子元件的电量.

◎ 答案

(1)(从a→b)(2)(3)

◎ 解析


试题分析:(1)流过电阻R的电流大小为 (2分)
电流方向水平向右(从a→b) (1分)
(2)在运动过程中金属棒受到的安培力为 (1分)  
对金属棒运用牛顿第二定律, (1分)    
得:恒定,金属棒作匀加速直线运动 (2分)  
,得: (1分)     
(3)设金属棒经过时间t落地,由: 得:(2分)
所求电量:(2分)
点评:本题难度中等,特别注意的是压敏电阻的阻值是变化的,由电压与电阻的关系可知流过电阻R的电流恒定不变,因此导体棒的加速度不变,与常规题思路刚好相反

◎ 知识点

    专家分析,试题“(12分)如图所示,宽度为L的金属框架竖直固定在绝缘地面上,框架的上端接有一个压敏电阻元件,其阻值与其两端所加电压成正比,即R=kU,式中k为已知的常数.框架上有一质量为m,…”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