如图所示,足够长的平行金属导轨MN?PQ平行放置,间距为L,与水平面成θ角,导轨与固定电阻R1和R2相连,且R1=R2=R.R1支路串联开关S,原来S闭合,匀强磁场垂直导轨平面斜向上.有一质
◎ 题目
如图所示,足够长的平行金属导轨MN?PQ平行放置,间距为L,与水平面成θ角,导轨与固定电阻R1和R2相连,且R1=R2=R.R1支路串联开关S,原来S闭合,匀强磁场垂直导轨平面斜向上.有一质量为m的导体棒ab与导轨垂直放置,接触面粗糙且始终接触良好,导体棒的有效电阻也为R.现让导体棒从静止释放沿导轨下滑,当导体棒运动达到稳定状态时速率为v,此时整个电路消耗的电功率为重力功率的3/4.重力加速度为g,导轨电阻不计.试求:  (1)在上述稳定状态时,导体棒中的电流I,以及磁感应强度B的大小; (2)当断开开关S后,导体棒ab所能达到的最大速率v′是v的多少倍? |
◎ 答案
(1)   |
◎ 解析
(1)当导体棒以速率v匀速下降时,电路中的总电阻R总=  ①感应电动势 E=BLv ② 导体棒中的电流I=  ③总电功率 P电=I2R总 ④ 重力功率 P重=mgv·sinθ ⑤ 根据题意有 P电=  P重 ⑥由①②③④⑤⑥解得:  ⑦ ⑧(2)由S断开前的情况可知:  ·sinθ=μmgv·cosθ ⑨S断开后,当导体棒以速度v′匀速下滑时 总电阻 R′总=2R ⑩ 导体棒中的电流 I′=  (11)由导体棒受力平衡有 mgsinθ=μmgcosθ+BI′L (12) 由⑧⑨⑩(11)(12)求得:  |
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示,足够长的平行金属导轨MN?PQ平行放置,间距为L,与水平面成θ角,导轨与固定电阻R1和R2相连,且R1=R2=R.R1支路串联开关S,原来S闭合,匀强磁场垂直导轨平面斜向上.有一质…”主要考查了你对 【法拉第电磁感应定律】 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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下一篇：等离子气流由左方连续以v0射入P1和P2两板间的匀强磁场中,ab直导线与P1、P2相连接,线圈A与直导线cd连接.线圈A内有随图乙所示的变化磁场.且磁场B的正方向规定为向左,如图甲所
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