如图所示,MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN.导轨平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接有一个R=5Ω的电阻.有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感强度为B0=1T.将一根质
◎ 题目
如图所示,MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN.导轨平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接有一个R=5Ω的电阻.有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感强度为B0=1T.将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好,导轨与金属棒的电阻均不计.现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行.已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度,cd距离NQ为s=1m.试解答以下问题:(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8) (1)当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大? (2)金属棒达到的稳定速度是多大? (3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,则t=1s时磁感应强度应为多大? |
◎ 答案
(1)在达到稳定速度前,金属棒的加速度逐渐减小,速度逐渐增大. 达到稳定速度时,有FA=B0IL,mgsinθ=FA+μmgcosθ 则得 I=
(2)根据E=B0Lv、I=
v=
(3)当回路中的总磁通量不变时,金属棒中不产生感应电流.此时金属棒将沿导轨做匀加速运动. mgsinθ-μmgcosθ=ma a=g(sinθ-μcosθ)=10×(0.6-0.5×0.8)m/s2=2m/s2. 设t时刻磁感应强度为B,则:B0Ls=BL(s+vt+
B=
故t=1s时磁感应强度B=
答: (1)当金属棒滑行至cd处时回路中的电流是0.2A. (2)金属棒达到的稳定速度是2m/s. (3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,则t=1s时磁感应强度应为0.25T. |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN.导轨平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接有一个R=5Ω的电阻.有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感强度为B0=1T.将一根质…”主要考查了你对 【闭合电路欧姆定律】,【导体切割磁感线时的感应电动势】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【电磁感应现象中的切割类问题】 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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