(16分)如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,磁感应强度B=0.50T的匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.50Ω的电阻,导轨宽度L=0.40m。
◎ 题目
(16分)如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,磁感应强度B=0.50T的匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.50Ω的电阻,导轨宽度L=0.40m。金属棒ab紧贴在导轨上,现使金属棒ab由静止开始下滑,通过传感器记录金属棒ab下滑的距离h与时间t的关系如下表所示。(金属棒ab和导轨电阻不计,g=10m/s2)
(2)金属棒的质量m; (3)在前1.60s的时间内,电阻R上产生的热量QR。 |
◎ 答案
(1)0.3V (2)0.04kg (3)1.82 J |
◎ 解析
(1)在t1=0.4 s时间内金属棒ab下滑的距离h=0.6 m,设其中的电动势平均值为E1,则
………………(2分) 解得E1=0.3V ………………(2分) (2)从表格中数据可知,1.00s后棒做匀速运动,设速度为v,电动势为E,回路中的电流为I,金属棒受到的安培力为F,则 =5 m /s ………………(2分) E=BLv ………………(1分) ………………(1分) F=BIL ………………(1分) F=mg ………………(1分) 解得 m="0.04kg " ………………(2分) (3)棒在下滑过程中,有重力和安培力做功,克服安培力做的功等于回路的焦耳热,根据能量守恒 ………………(2分) 解得Q
上一篇:如图所示,有一匝接在电容器C两端的圆形导线回路,垂直于回路平面以内存在着向里的匀强磁场B,已知圆的半径r=5cm,电容C=20μF,当磁场B以4×10-2T/s的变化率均匀增加时,则A.电容
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