如图所示,两平行的足够长光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上,导轨间距为l,导轨电阻忽略不计,导轨所在平面的倾角为α,匀强磁场的宽度为d,磁感应强度大小为B、方向与导轨
◎ 题目
如图所示,两平行的足够长光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上,导轨间距为l,导轨电阻忽略不计,导轨所在平面的倾角为α,匀强磁场的宽度为d,磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直向下.长度为2d的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起,总质量为m,置于导轨上.导体棒中通以大小恒为I的电流,方向如图所示(由外接恒流源产生,图中未图出).线框的边长为d(d<l),电阻为R,下边与磁场区域上边界重合.将装置由静止释放,导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回,导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直.重力加速度为g.问: (1)线框从开始运动到完全进入磁场区域的过程中,通过线框的电量为多少? (2)装置从释放到开始返回的过程中,线框中产生的焦耳热Q是多少? (3)线框第一次向下运动即将离开磁场下边界时线框上边所受的安培力FA多大? (4)经过足够长时间后,线框上边与磁场区域下边界的最大距离xm是多少? |
◎ 答案
(1)通过线框的电量为q=I△t=
(2)设装置由静止释放到导体棒运动到磁场下边界的过程中,作用在线框上的安培力做功为W.由动能定理mgsinα?4d+W-BIld=0 且Q=-W 解得Q=4mgdsinα-BIld (3)设线框第一次向下运动刚离开磁场下边界时的速度为v1,则接着又向下运动2d,由动能定理mgsinα?2d-BIld=0-
得v1=
安培力FA=BI′d=B?
(4)经过足够长时间后,线框在磁场下边界与最大距离xm之间往复运动. 由动能定理 mgsinα?xm-BIl(xm-d)=0 解得xm=
|
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,两平行的足够长光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上,导轨间距为l,导轨电阻忽略不计,导轨所在平面的倾角为α,匀强磁场的宽度为d,磁感应强度大小为B、方向与导轨…”主要考查了你对 【动能定理】,【法拉第电磁感应定律】,【导体切割磁感线时的感应电动势】 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
上一篇:如图所示,宽度为L的光滑金属框架MNPQ固定在水平面内,并处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向竖直向下,框架的电阻非均匀分布.将质量为m,电阻为R,长为L的金属棒a
下一篇:在如图所示的电路中,R1R2为定值电阻,阻值均为4,ab为可动金属滑杆,与导轨接触良好,其阻值Rab也为4,长度L为0.5m,C为平行板电容器,整个电路固定在一个竖直平面内,在滑
零零教育社区:论坛热帖子
[家长教育] 妇产科专家告诉你:到底多大年龄,才算高龄产妇?不妨提前了解下 (2023-03-11) |
[高考] 2022 西安电子科技大学《软件工程》大作业答案 (2022-04-25) |
[家长教育] 孩子为什么会和父母感情疏离? (2019-07-14) |
[教师分享] 给远方姐姐的一封信 (2018-11-07) |
[教师分享] 伸缩门 (2018-11-07) |
[教师分享] 回家乡 (2018-11-07) |
[教师分享] 是风味也是人间 (2018-11-07) |
[教师分享] 一句格言的启示 (2018-11-07) |
[教师分享] 无规矩不成方圆 (2018-11-07) |
[教师分享] 第十届全国教育名家论坛有感(二) (2018-11-07) |