如图所示,倾角θ=30°、宽为L=1m的足够长的U形光滑金属框固定在磁感应强度B=1T、范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂商导轨平面斜向上.现用一平行于导轨的牵引力F,牵引一根质

◎ 题目

如图所示,倾角θ=30°、宽为L=1m的足够长的U形光滑金属框固定在磁感应强度B=1T、范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂商导轨平面斜向上.现用一平行于导轨的牵引力F,牵引一根质量为m=0.2kg,电阻R=1Ω的金属棒ab,由静止开始沿导轨向上移动.(金属ab始终与导轨接触良好且垂直,不计导轨电阻及一切摩擦)问:
(1)若牵引力是恒力,大小为9N,则金属棒达到的稳定速度v1多久?
(2)若金属棒受到向上的拉力在斜面导轨上达到某一速度时,突然撤去拉力,从撤去拉力到棒的速度为零时止,通过金属棒的电量为O.48C,金属棒发热为1.12J,则撤力时棒的速度v2多大?(g=10m/s2

◎ 答案

(1)棒速度稳定时,沿导轨方向上外力平衡,有:
F=BIL+mgsin30°
又I=
E
R
,E=BLv
得:I=
BLv
R

解得:v1=
F-mgsin30°
B2L2
R

代入数据可解得:v1=8m/s
(2)q=It=
E
R
t
=
BS
R

∴S=
qR
B

代入数据,可解得S=0.48m2
∴h=0.24m
根据能量关系
1
2
mv22=Q+mgh
代入数据,可解得,v2=1m/s
答:(1)金属棒达到的稳定速度v1=8m/s;
(2)撤力时棒的速度v2=1m/s.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,倾角θ=30°、宽为L=1m的足够长的U形光滑金属框固定在磁感应强度B=1T、范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂商导轨平面斜向上.现用一平行于导轨的牵引力F,牵引一根质…”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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