如图所示,cd、fe是与水平面成θ角的光滑平行金属导轨,导轨间的宽度为D,电阻不计。质量为m、电阻为r的金属棒ab平行于cf且与cf相距为L,棒ab与导轨接触良好,在导轨间存在垂
◎ 题目
如图所示,cd 、fe是与水平面成θ角的光滑平行金属导轨,导轨间的宽度为D,电阻不计。质量为m、电阻为r的金属棒ab平行于cf且与cf相距为L,棒ab与导轨接触良好,在导轨间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度随时间的变化关系为B=Kt(K为定值且大于零)。在cf之间连接一额定电压为U、额定功率为P的灯泡。当棒ab保持静止不动时,灯泡恰好正常发光。 (1)求棒ab静止不动时,K值的大小; (2)为了保持棒ab静止,现给其施加了一个平行导轨的力,求这个力的表达式,并分析这个力的方向。 |
◎ 答案
(1) (2);方向:当t<时,F的方向斜面向上;当t>时,F的方向斜面向下。 |
◎ 解析
(1)根据法拉第电磁感应定律,有, 根据闭合电路欧姆定律,有, 其中 , 由于灯泡正常发光,故电路的电流为, 联立解得。 (2)根据愣次定律和左手定则,可判断金属棒ab受到的安培力方向沿斜面向上, 假设<mgsinθ,由受力分析知所需外力为F=mgsinθ-, =BID, B=kt, 联立得。 因,所以, 当=时,。 由此可得:当t<时,<mgsinθ,F的方向斜面向上; 当t>时,>mgsinθ,F的方向斜面向下。 |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,cd、fe是与水平面成θ角的光滑平行金属导轨,导轨间的宽度为D,电阻不计。质量为m、电阻为r的金属棒ab平行于cf且与cf相距为L,棒ab与导轨接触良好,在导轨间存在垂…”主要考查了你对 【楞次定律】 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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