如图所示,水平放置的光滑金属框abcd单位长度电阻为r,bc=L,ab=cd=2L.长度为L的导体杆MN放在金属框上,并以匀速v从最左端向右平动.导体杆MN单位长度电阻值为2r.整个空间充满
◎ 题目
如图所示,水平放置的光滑金属框abcd单位长度电阻为r,bc=L,ab=cd=2L.长度为L的导体杆MN放在金属框上,并以匀速v从最左端向右平动.导体杆MN单位长度电阻值为2r.整个空间充满匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直纸面(abcd平面)向里.求: (1)当导体杆MN的位移s1=
(2)在上述位置外力F的大小是多少? (3)当导体杆MN的位移s2为多大时金属框上消耗的电功率最大?最大功率为多少? |
◎ 答案
(1)导体棒MN运动时产生的感应电动势为ε=BLv① 导体棒MN的电阻为rMN=2Lr② 当导体杆MN的位移s1=
R=4Lr③ 此时MN两端的电压为UMN=
(2)在上述位置时感应电流大小为I=
安培力大小FA=BIL=
由于导体杆做匀速运动,外力F等于安培力,即F=FA=
(3)金属框上消耗的电功率为P=(
当R=
此时有R=(5L-S2)r=2Lr⑨ 可得
上一篇:如图所示的滑轮,它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O转动,轮上绕有轻质柔软细线,线的一端系一质量为3m的重物,另一端系一质量为m,电阻为r的金属杆.在竖直平面内有间距为
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