如图1所示,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30°角固定,轨距为L=1m,质量为m的金属杆ab放置在轨道上,其阻值忽略不计.空间存在方向垂直于轨道平面向上的匀强磁场,
◎ 题目
如图1所示,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30°角固定,轨距为L=1m,质量为m的金属杆ab放置在轨道上,其阻值忽略不计.空间存在方向垂直于轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度为B=0.5T.P、M间接有阻值R1的定值电阻,Q、N间接变阻箱R.现从静止开始释放金属杆ab,改变变阻箱的阻值R,测得杆的最大速度为vm,得到
(1)金属杆开始滑动时加速度值; (2)金属杆质量m和定值电阻R1阻值; (3)当变阻箱R取4Ω,金属杆ab运动的速度为
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◎ 答案
(1)金属杆开始滑动时,受重力、支持力,根据牛顿第二定律,有: mgsin30°=ma 解得: a=gsin30°10×
(2)电路的总电阻: R总=
根据闭合电路欧姆定律,电流: I=
当达到最大速度时杆平衡,有: mgsinθ=BIL=
即:
根据图象代入数据,得到: m=0.1kg,R1=1Ω (3)当变阻箱R取4Ω时,根据图象,得到: vm=1.6m/s 金属杆ab运动的速度为
P=
答:(1)金属杆开始滑动时加速度值为5m/s2
上一篇:如图所示,导体棒ab可以无摩擦地在足够长的竖直轨道上滑动,整个装置处于匀强磁场中,除R外其他电阻均不计,则导体棒ab下落过程中()A.金属棒的机械能守恒B.棒达到稳定速度以
下一篇:如图所示,间距L=1m的足够长的光滑平行金属导轨与水平面成30°角放置,导轨电阻不计,导轨上端连有R=0.8Ω的电阻,磁感应强度为B=1T的匀强磁场垂直导轨平面向上,t=0时刻有一
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