如图所示,倾角θ=30o、宽度L=1m的足够长的“U”形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T,范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下。用平行于轨道的牵引力拉一根

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 磁场,地磁场/2023-04-12 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,倾角θ=30o、宽度L=1m的足够长的“U”形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B =1T,范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下。用平行于轨道的牵引力拉一根质量m =0.2㎏、电阻R =1Ω的垂直放在导轨上的金属棒a b,使之由静止开始沿轨道向上运动。牵引力做功的功率恒为6W,当金属棒移动2.8m时,获得稳定速度,在此过程中金属棒产生的热量为5.8J,不计导轨电阻及一切摩擦,取g=10m/s2。求:
(1)金属棒达到稳定时速度是多大?
(2)金属棒从静止达到稳定速度时所需的时间多长?

◎ 答案

(1)v =" 2m/s            "
(2)t =1.5s     

◎ 解析

(1)金属棒沿斜面上升达稳定速度时,设所受的安培力为F,由平衡条件得: 
F=mgsinθ+F                       
F=BIL=B L                
                          
联立以上三式解得v =" 2m/s              "
(2)由能量转化与守恒定律可得
Pt = mgssinθ++Q          
代入数据解得:t =1.5s        

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,倾角θ=30o、宽度L=1m的足够长的“U”形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T,范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下。用平行于轨道的牵引力拉一根…”主要考查了你对  【磁场,地磁场】  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。

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