如图(a)所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ与水平面间的倾角θ=30°,两导轨间距L=0.3m。导轨电阻忽略不计,其间连接有阻值R=0.4Ω的固定电阻。开始时,导轨上固定着一质
◎ 题目
如图(a)所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ与水平面间的倾角θ=30°,两导轨间距L=0.3 m。导轨电阻忽略不计,其间连接有阻值R=0.4 Ω的固定电阻。开始时,导轨上固定着一质量m=0.1 kg,电阻r= 0.2Ω的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨面向下。现拆除对金属杆ab的约束,同时用一平行于金属导轨面的外力F沿斜面向上拉金属杆ab,使之由静止开始向上运动。电压采集器可将其两端的电压U即时采集并输入电脑,获得的电压U随时间t变化的关系如图(b)所示。求:(g取10 m/s2) (1)在t=2.0 s时,通过金属杆的感应电流的大小和方向; (2)金属杆在2.0 s内通过的位移; (3)第2s末拉力F的瞬时功率。 |
◎ 答案
解:(1)由图像可知,当t=2.0 s时,U=0.2 V,此时电路中的电流(即通过金属杆的电流),用右手定则判断出,此时电流的方向由a指向b (2)由图像知U=kt=0.1t 金属杆切割磁感线运动产生电磁感应电动势E=BLv 由电路分析 联立以上两式得 由于R、r、B及L均为常数,所以v与t成正比,即金属杆沿斜面向上做初速度为零的匀加速直线运动 匀加速运动的加速度为 则金属杆在2.0 s内通过的位移s=at2=×=2m (3)在第2 s末,v=at=2 m/s 杆受安培力 由牛顿第二定律,对杆有F-F'-mgsin30°=ma 解得:拉力F=0.675 N 故2 s末拉力F的瞬时功率P=Fv=1.35 W |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图(a)所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ与水平面间的倾角θ=30°,两导轨间距L=0.3m。导轨电阻忽略不计,其间连接有阻值R=0.4Ω的固定电阻。开始时,导轨上固定着一质…”主要考查了你对 【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
- 相关内容
- 网友推荐
- 图文推荐
上一篇:如图(a)所示,足够长的光滑平行金属导轨JK、PQ倾斜放置,两导轨间距离为L=l.0m,导轨平面与水平面间的夹角为θ=30°,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上,导轨的J、
下一篇:如图(a)、(b)、(c)所示,除导体棒ab可动外,其余部分均固定不动,图(a)中的电容器原来不带电,设导体棒ab、导轨和直流电源的电阻均不计,导体棒和导轨间的摩擦不计。图中的装
零零教育社区:论坛热帖子
[家长教育] 妇产科专家告诉你:到底多大年龄,才算高龄产妇?不妨提前了解下 (2023-03-11) |
[高考] 2022 西安电子科技大学《软件工程》大作业答案 (2022-04-25) |
[家长教育] 孩子为什么会和父母感情疏离? (2019-07-14) |
[教师分享] 给远方姐姐的一封信 (2018-11-07) |
[教师分享] 伸缩门 (2018-11-07) |
[教师分享] 回家乡 (2018-11-07) |
[教师分享] 是风味也是人间 (2018-11-07) |
[教师分享] 一句格言的启示 (2018-11-07) |
[教师分享] 无规矩不成方圆 (2018-11-07) |
[教师分享] 第十届全国教育名家论坛有感(二) (2018-11-07) |