如图所示,一根电阻为R=12Ω的电阻丝做成一个半径为r=1m的圆形导线框,竖直放置在水平匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,磁感强度为B=0.2T,现有一根质量为m=0.1kg、电阻
◎ 题目
如图所示,一根电阻为R=12Ω的电阻丝做成一个半径为r=1m的圆形导线框,竖直放置在水平匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,磁感强度为B=0.2T,现有一根质量为m=0.1kg、电阻不计的导体棒,自圆形线框最高点静止起沿线框下落,在下落过程中始终与线框良好接触,已知下落距离为 r/2时,棒的速度大小为v1=
试求: (1)下落距离为r/2时棒的加速度, (2)从开始下落到经过圆心的过程中线框中产生的热量. |
◎ 答案
(1)下落距离为
导体棒切割磁感线的有效长度 L=
此时感应电动势E=BLv1③ 导体棒中电流:I=
导体棒受安培力:F=BIL⑤ 方向竖直向上 由牛顿第二定律,mg-F=ma1⑥ 由①②③④⑤⑥得a1=8.8 m/s2 (2)设从开始下落到经过圆心的过程中产生的热量为Q,重力势能的减小量转化为内能和动能的增加量;由能量守恒可知: mgr=Q+
代入数值解得:Q=mgr-
答:(1)棒的加速度为8.8m/s2;(2)产生的热量为0.44J. |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,一根电阻为R=12Ω的电阻丝做成一个半径为r=1m的圆形导线框,竖直放置在水平匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,磁感强度为B=0.2T,现有一根质量为m=0.1kg、电阻…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】,【闭合电路欧姆定律】,【磁场对通电导线的作用:安培力、左手定则】,【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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