如图所示,在倾角θ=30°,相距L=1m的光滑轨道上端连有一电阻R=9Ω,整个轨道处于垂直轨道方向的磁感应强度B=1T的匀强磁场中,现在轨道上由静止释放一质量m=100g,电阻r=lΩ的金

◎ 题目

如图所示,在倾角θ=30°,相距L=1m的光滑轨道上端连有一电阻R=9Ω,整个轨道处于垂直轨道方向的磁感应强度B=1T的匀强磁场中,现在轨道上由静止释放一质量m=100g,电阻r=lΩ的金属棒,当棒下滑s=5m时恰好达到最大速度,不计导轨电阻.求:
(1)棒下滑的最大速度.
(2)电路在这个过程中产生的热量.

◎ 答案

(1)滑棒在下滑过程中速度最大时,加速度a为0,此时有:
mgsinθ=BIL
又I=
E
R+r
=
BLvm
R+r

由此可解得最大速度:vm=
mgsinθ(R+r)
B2L2

代入数据解得:vm=5m/s.
(2)由功能关系可得棒在下滑过程中产生的热量为:
Q=mgssinθ-
1
2
mvm2=1.25J.
答:(1)棒下滑的最大速度是5m/s.
(2)电路在这个过程中产生的热量是1.25J.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在倾角θ=30°,相距L=1m的光滑轨道上端连有一电阻R=9Ω,整个轨道处于垂直轨道方向的磁感应强度B=1T的匀强磁场中,现在轨道上由静止释放一质量m=100g,电阻r=lΩ的金…”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。

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