如图所示,在倾角为30°的绝缘斜向上,固定两条无限长的平行光滑金属导轨,匀强磁场B垂直于斜面向上,磁感应强度B=0.4T,导轨间距L=0.5m两根金属棒ab、cd与导轨垂直地放在导
◎ 题目
如图所示,在倾角为30°的绝缘斜向上,固定两条无限长的平行光滑金属导轨,匀强磁场B垂直于斜面向上,磁感应强度B=0.4T,导轨间距L=0.5m两根金属棒ab、cd与导轨垂直地放在导轨上,金属棒质量mab=0.1kg,mcd=0.2kg,两金属棒总电阻r=0.2Ω,导轨电阻小计.现使金属棒ab以v=1.5m/s的速度沿斜面向上匀速运动.求:(g取10m/s2) (1)金属棒cd的最大速度; (2)在cd为最大速度时.作用在金属棒ab上的外力做功的功率. |
◎ 答案
(1)当ab棒匀速向上运动时,切割磁感线产生感应电流,使cd棒受到沿斜面向上的安培力,但由于安培力较小,则cd棒将向下加速运动,产生与cd棒同向的感应电动势,最终cd棒匀速运动,达到最大速度,最大速度为vm. 对于cd棒,有 mcdgsin30°=F安=BIL; 又I=
联立以上两式得 vm=3.5m/s,方向沿斜面向下. (2)当cd棒速度最大时,ab棒仍以v=1.5m/s的速度匀速运动,则有 F外=mabgsin30°+F安=mabgsin30°+BIL 又作用在金属棒ab上的外力做功的功率P外=F外v. 所以解得P外=2.25W 答: (1)金属棒cd的最大速度为3.5m/s,方向沿斜面向下. (2)在cd为最大速度时.作用在金属棒ab上的外力做功的功率为2.25W. |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,在倾角为30°的绝缘斜向上,固定两条无限长的平行光滑金属导轨,匀强磁场B垂直于斜面向上,磁感应强度B=0.4T,导轨间距L=0.5m两根金属棒ab、cd与导轨垂直地放在导…”主要考查了你对 【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
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